基于MATLAB的白噪声特性分析与功率谱测试系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB开发，可生成多种白噪声序列（高斯、均匀分布等），支持统计特性检验（均值、方差、自相关性分析），并提供时频域工具（FFT、Welch谱估计、AR模型分析）用于功率谱测试。

详 情 说 明

基于MATLAB的白噪声特性分析及功率谱测试系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的白噪声特性分析与功率谱测试系统，主要用于生成多种类型的白噪声序列，并对其进行全面的统计特性检验和时频域分析。系统集成了信号生成、统计检验、谱估计等多种算法，能够对白噪声的均值、方差、自相关性、平稳性、正态性等特性进行定量分析，并通过可视化图形直观展示分析结果。

功能特性

核心功能模块

1. 白噪声序列生成

- 支持高斯白噪声、均匀分布白噪声等多种分布类型 - 可自定义采样频率、序列长度、信噪比等参数

1. 统计特性检验

- 基本统计量计算：均值、方差、峰度、偏度 - 自相关性检验与自相关系数矩阵计算 - 白噪声平稳性检验 - 正态性验证（如Jarque-Bera检验、Kolmogorov-Smirnov检验）

1. 时频域分析

- FFT功率谱估计 - Welch方法谱分析（支持窗函数选择和重叠率设置） - AR模型谱估计 - 多种谱估计方法对比分析

1. 可视化展示

- 噪声时域波形图 - 自相关函数曲线 - 功率谱密度图（多方法对比） - 概率分布直方图与理论分布对比 - 统计检验结果可视化展示

使用方法

基本操作流程

1. 参数设置

- 在配置界面设置噪声参数：采样频率、序列长度、信噪比 - 选择噪声分布类型：高斯分布、均匀分布或其他分布 - 配置分析参数：窗函数类型、FFT点数、重叠采样率 - 设定检验阈值：置信水平、显著性水平

1. 执行分析

- 运行主程序开始噪声生成和分析过程 - 系统将自动完成所有计算和检验流程

1. 结果查看

- 查看数值结果：统计特性指标、自相关系数、功率谱数据、假设检验结果 - 分析图形化输出：各类图表和对比分析图 - 导出分析结果和数据报表

高级功能

• 支持批量处理多个噪声序列
• 提供不同分析方法的性能对比
• 可自定义检验算法参数
• 支持结果数据的保存和导出

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox

硬件建议

• 内存：至少4GB RAM
• 处理器：Intel Core i5或同等性能以上
• 磁盘空间：至少1GB可用空间

兼容性

• 支持Windows 7/10/11, macOS 10.14+, Linux主流发行版
• 支持MATLAB在线版本（部分功能可能受限）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，整合了噪声生成、特性分析、统计检验和结果可视化等全部功能模块。该文件负责参数解析、算法调度、数据处理流程控制，并生成完整的分析报告和图形输出。通过调用各功能子模块，实现了从噪声生成到特性分析的全自动化处理流程。