基于MATLAB的双频正弦信号合成与频谱分析系统

资 源 简 介

本项目实现双频正弦信号的独立生成、线性叠加、FFT频谱分析及信号分离功能。用户可自定义频率与幅度参数，系统自动生成复合信号并可视化频谱特性，适用于信号处理教学与基础研究。

详 情 说 明

双频正弦信号合成与频谱分离分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的信号处理教学与演示系统，实现了双频正弦信号的合成、频谱分析和信号分离的全流程。系统通过数字信号处理技术，展示了如何从复合信号中分离出不同频率成分的方法，适用于信号处理课程教学和滤波器设计验证。

功能特性

• 信号生成：独立生成两个可调频率和幅度的正弦波信号
• 信号叠加：将两个正弦波进行线性叠加形成复合信号
• 频谱分析：对复合信号进行FFT分析，显示频谱特性
• 信号分离：设计低通滤波器分离原始信号成分
• 信号还原：通过滤波处理还原出原始的两个正弦波信号
• 误差分析：对比还原信号与原始信号的误差性能
• 可视化展示：提供完整的时域和频域分析图表

使用方法

1. 设置信号参数：

- 信号1：频率f1(Hz)、幅度A1 - 信号2：频率f2(Hz)、幅度A2（要求f2 > f1） - 采样频率fs(Hz)和持续时间T(s)

1. 配置滤波器参数：

- 截止频率fc（需满足f1 < fc < f2） - 滤波器阶数

1. 运行程序后系统将自动生成：

- 原始信号波形图 - 复合信号时域波形 - 复合信号频谱分析图 - 滤波分离效果对比图 - 误差分析数据 - 滤波器频率响应特性图

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 至少4GB内存
• 支持图形显示界面

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心功能，包括信号参数设置、正弦波生成、信号叠加处理、快速傅里叶变换分析、数字滤波器设计与实现、信号分离还原操作、误差计算评估以及多种可视化图表生成。该文件通过模块化设计实现了完整的信号处理流程，用户可通过修改参数配置来验证不同条件下的滤波分离效果。