MATLAB实现的香农信道容量可视化分析平台

资 源 简 介

本MATLAB项目通过交互式界面实现香农信道容量公式的可视化分析，支持动态调整带宽和信噪比参数，实时生成容量变化曲线。包含三种实验模式，助力通信系统性能分析教学与研究。

详 情 说 明

基于香农信道容量公式的通信系统性能分析演示平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB实现的通信系统性能分析演示平台，核心功能是通过香农信道容量公式进行可视化分析。平台支持用户交互式调整信道参数（如带宽、信噪比等），实时计算并展示信道容量的变化规律。通过理论值与实际通信系统限制的对比展示，帮助用户深入理解理想信道容量与实际系统性能之间的差距。

功能特性

• 交互式参数调整：提供直观的GUI界面，用户可灵活设置带宽、信噪比等关键参数
• 多模式实验分析：

- 固定带宽模式下分析信噪比对信道容量的影响 - 固定信噪比模式下分析带宽对信道容量的影响 - 联合参数扫描分析，探索多变量耦合效应

• 动态可视化：实时生成信道容量变化曲线，直观展示参数变化对系统性能的影响
• 理论与实践对比：同时显示香农理论容量与实际系统容量，突出实际系统中的各种限制因素
• 数据导出功能：支持将分析结果导出为Excel或CSV格式，便于后续处理与报告生成

使用方法

1. 启动MATLAB环境
2. 运行主程序文件，系统将自动加载图形用户界面
3. 在界面左侧参数面板设置信道参数：

- 信道带宽（Hz） - 信噪比（支持dB或线性值输入） - 实际系统损耗参数（如编码效率、硬件限制系数等）

1. 选择所需的实验模式：

- 固定带宽分析模式：观察信噪比变化对容量的影响 - 固定信噪比分析模式：观察带宽变化对容量的影响 - 联合分析模式：全面探索参数空间

1. 查看右侧结果区域：

- 实时更新的信道容量曲线图 - 理论容量数值表格 - 实际系统容量对比图

1. 使用导出功能保存分析结果

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，macOS 10.14+ 或 Linux
• MATLAB版本：R2018a 或更高版本
• 最小内存：4 GB RAM
• 磁盘空间：至少 500 MB 可用空间

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、用户交互事件的响应处理、香农容量公式的数值计算、三种实验模式的逻辑控制、动态数据可视化的实时更新、理论值与实际系统性能的对比分析，以及数据导出功能的执行管理等。程序采用模块化设计，确保了各功能组件的高内聚低耦合，为用户提供了一个完整且易用的通信系统性能分析环境。