MATLAB多元随机共振系统仿真与性能对比分析平台

资 源 简 介

该MATLAB项目实现四大随机共振系统的数值仿真与性能对比，包括传统随机共振、移频随机共振及移频-变尺度耦合系统。支持双势阱模型模拟、频率偏移调节与尺度变换，提供可视化分析与参数优化工具，适用于非线性信号处理研究。

详 情 说 明

多元随机共振系统仿真与性能对比分析平台

项目介绍

本项目实现四大随机共振系统的数值仿真与对比分析平台，通过构建不同随机共振模型，研究在噪声环境下的弱信号增强特性。系统采用随机微分方程数值解法，结合势函数优化设计，实现对微弱周期信号的检测与增强。

功能特性

核心系统模型

• 传统随机共振系统：模拟经典双势阱模型中的随机共振现象
• 移频随机共振系统：实现频率偏移调节的随机共振增强机制
• 移频-变尺度随机共振系统：结合频率偏移和尺度变换的复合调控策略
• 柔性随机共振系统：基于非线性柔性势函数的自适应共振特性

分析功能

• 时域波形对比分析（输入/输出信号对比）
• 频域功率谱密度分布计算
• 性能指标量化评估（信噪比增益、输出响应幅度）
• 共振特性曲线绘制与参数优化推荐

使用方法

参数设置

1. 信号参数配置：

- 输入信号频率：1-100Hz - 信号幅度：0.1-5V - 噪声强度：0.01-2

1. 系统参数调整：

- 势函数参数设置 - 阻尼系数：0.1-10 - 尺度变换因子：0.5-5

1. 仿真参数控制：

- 采样频率：1k-100kHz - 仿真时长：1-100s

运行流程

1. 修改参数配置文件
2. 运行主仿真程序
3. 查看生成的时频域分析结果
4. 获取性能指标对比报告

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018a或更高版本
• 必需工具箱：信号处理工具箱、统计工具箱

硬件建议

• 内存：≥8GB RAM
• 处理器：Intel i5或同等性能以上
• 存储空间：≥1GB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真与控制功能，包括四大随机共振模型的数值求解算法、势函数构造模块、信号生成与噪声添加机制、时频域分析计算流程、性能指标评估体系以及图形化结果输出接口。该文件通过参数解析与模块调度，完成从信号输入到性能对比的全流程自动化处理，并生成包含波形对比、频谱分析和参数优化建议的综合报告。