MATLAB超声多普勒测距信号仿真与模拟系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，用于生成超声多普勒测距信号。系统通过模拟发射信号参数、目标运动速度和环境条件，精确复现多普勒效应，为测距应用提供高质量仿真回波信号。支持参数化配置，适用于教学与科研。

详 情 说 明

超声多普勒测距信号仿真与模拟系统

项目介绍

本项目是一个用于生成测距超声多普勒信号的仿真系统。它通过模拟真实的超声回波信号生成过程，能够根据用户设定的发射信号参数、目标运动状态以及环境条件，精确模拟多普勒效应，生成相应的回波信号。该系统可为信号处理算法研究、测距方法验证以及相关教学实验提供高质量的仿真数据支持。

功能特性

• 多普勒频移仿真：精确计算并模拟运动目标引起的频率偏移。
• 超声信号建模与合成：支持自定义载波频率、脉冲宽度等参数生成发射信号。
• 回波信号调制与噪声模拟：根据目标距离和速度生成带有多普勒效应的回波，并可加入指定信噪比的高斯白噪声。
• 参数灵活配置：用户可自定义发射信号、目标、环境及仿真采样等相关参数。
• 数据与图表输出：提供时域波形、频域频谱对比图，并可导出包含时间序列、频率信息及所有仿真参数的.mat数据文件。

使用方法

1. 配置参数：在运行前，根据需要修改脚本中的输入参数部分，包括：

- 发射信号参数（载波频率、脉冲宽度、重复周期、振幅） - 目标参数（初始距离、径向速度） - 环境参数（声速、信噪比） - 仿真设置（采样频率、仿真时长）

1. 运行仿真：执行主程序，系统将自动完成信号生成、多普勒效应模拟、噪声添加及分析过程。
2. 查看结果：程序运行后，将自动显示发射与回波信号的时域波形和频谱图，并在指定路径生成数据文件。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本

文件说明

主程序文件承载了系统的核心仿真流程。其主要功能包括：接收用户设定的各项输入参数；根据参数生成指定特性的超声发射信号；模拟信号在空间中的传播与反射过程，并依据目标径向速度计算并应用多普勒频移；对回波信号进行噪声模拟以符合设定的信噪比环境；对生成的发射信号与回波信号进行时域和频域分析；最终将关键数据、波形图、频谱图以及全部仿真参数进行整合输出与可视化展示。