MATLAB采样定理可视化教学系统

资 源 简 介

该项目基于MATLAB开发，提供交互式图形界面动态演示采样定理。用户可自定义信号参数与采样频率，实时观察时域采样结果和频域混叠现象，直观理解奈奎斯特采样定律及其混叠效应，适用于数字信号处理教学与实验。

详 情 说 明

采样定理可视化演示系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的交互式可视化演示系统，专门设计用于直观展示采样定理的核心原理。系统通过动态图形界面，完整呈现时域采样过程和频域周期延拓现象，特别针对采样频率低于奈奎斯特频率时产生的混叠效应进行可视化对比分析。用户可通过调整参数实时观察不同采样条件下的信号变化，深入理解奈奎斯特定理在实际信号处理中的应用。

功能特性

• 多信号类型支持：提供正弦波、方波、三角波等多种标准信号类型选择
• 参数可调交互：用户可自定义信号频率（1-100Hz）和采样频率（10-500Hz）
• 多维可视化：四子图同步显示时域波形和频谱分析结果
• 混叠效应演示：专设混叠演示模式，清晰展示频谱混叠现象
• 智能状态指示：实时显示采样状态，判断是否满足奈奎斯特定理
• 专业分析报告：自动生成混叠频率计算和分析结果

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件进入图形用户界面
2. 参数设置：

- 选择所需的信号类型（正弦波/方波/三角波） - 设置原始信号频率（1-100Hz范围内） - 调整采样频率值（10-500Hz范围内）

1. 模式选择：开启或关闭混叠演示模式以观察不同效果
2. 结果观察：查看四个显示子图的分析结果和状态指示器信息
3. 动态调整：实时修改参数，观察信号和频谱的即时变化

系统要求

• 操作系统：Windows 7/10/11，macOS 10.14+，或Linux主流发行版
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 硬件配置：至少4GB内存，支持OpenGL的图形显示卡

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括图形用户界面的构建与布局、各类控件的回调函数处理、原始连续信号的数学建模与生成、时域采样过程的算法实现、信号重构逻辑的运算、基于快速傅里叶变换的频谱分析、混叠效应的检测与可视化呈现，以及多子图显示系统的数据更新与渲染管理。