MATLAB信号波形合成与频谱分析系统

资 源 简 介

基于MATLAB开发的信号处理工具，支持生成正弦波、方波、三角波、锯齿波四种基本波形，提供快速傅里叶变换、功率谱分析及信号重构功能，便于频谱特征研究与教学演示。

详 情 说 明

信号波形合成与频谱特征分析系统

项目介绍

本系统是一个基于MATLAB的信号波形合成与频谱特征分析综合工具，集成了波形生成、频谱分析和信号重构三大核心功能。系统能够生成四种标准波形，进行精确的傅里叶变换频谱分析，并通过逆变换实现信号重构，为信号处理教学和工程应用提供完整的解决方案。

功能特性

• 多波形支持：可生成正弦波、方波、三角波和锯齿波四种基本波形
• 参数化配置：支持采样频率、持续时间、基波频率和幅度等参数灵活设置
• 频谱分析：采用FFT技术计算功率谱密度和对数功率谱
• 信号重构：通过逆傅里叶变换实现原始信号的精确重建
• 可视化展示：提供时域波形、频谱图和重构对比图等多种图形输出
• 误差分析：计算重构信号与原始信号之间的均方误差等统计指标

使用方法

1. 参数设置：

- 选择波形类型（正弦波/方波/三角波/锯齿波） - 配置信号参数：采样频率、持续时间、基波频率、幅度 - 设置谱分析参数：FFT点数、窗函数类型

1. 执行分析：

- 运行主程序，系统将自动生成指定波形 - 进行FFT频谱分析，计算功率谱和对数功率谱 - 执行信号重构并计算重构误差

1. 结果查看：

- 查看生成的时域波形图 - 分析功率谱密度图和对数功率谱图 - 比较原始信号与重构信号的差异 - 获取数值输出数据和误差统计结果

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（处理大数据集时推荐8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的全部核心功能，包括波形生成模块、频谱分析引擎和信号重构算法。该文件实现了用户参数输入接口、信号数据处理流水线、多种可视化图形输出以及误差统计分析能力，为用户提供一站式的信号分析解决方案。