通信系统高斯白噪声生成与性能分析工具
项目介绍
本项目是一个专注于通信系统仿真中高斯白噪声生成与分析的MATLAB工具。通过实现标准高斯白噪声生成、自定义信噪比控制、统计特性验证和系统性能评估等核心功能,为通信系统仿真研究提供完整的噪声分析解决方案。
功能特性
- 标准高斯白噪声生成:基于randn函数和Box-Muller算法生成高质量高斯噪声
- 自定义信噪比噪声:支持通过方差指定或目标SNR自动计算噪声功率
- 统计特性分析:提供均值、方差检验,直方图拟合和正态性验证
- 频域特性验证:功率谱密度分析确保噪声的白噪声特性
- 系统性能评估:信号加噪对比、误码率分析等性能影响评估
使用方法
基本参数设置
N = 1000; % 信号长度
fs = 1000; % 采样频率(Hz)
噪声生成模式
模式1:直接指定方差
sigma2 = 0.1; % 噪声方差
noise = generate_noise(N, sigma2);
模式2:通过目标SNR生成
SNR_dB = 10; % 信噪比(dB)
signal = randn(1, N); % 原始信号
noise = generate_noise_by_snr(signal, SNR_dB);
分析功能调用
% 统计特性分析
analyze_statistics(noise, fs);
% 频域分析
analyze_spectrum(noise, fs);
% 系统性能分析(需提供原始信号)
if exist('signal', 'var')
analyze_performance(signal, noise);
end
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(用于频谱分析)
- 统计学工具箱(用于分布检验)
文件说明
main.m文件作为项目主入口,集成了完整的噪声生成与分析流程。该文件实现了参数初始化、噪声序列生成、统计特性检验、功率谱密度计算以及系统性能评估等核心功能,支持命令行交互和批量处理两种工作模式,可直接生成全面的分析报告和可视化结果。