基于双稳态系统随机共振分析的MATLAB工具包

资 源 简 介

该MATLAB项目开发了一套用于研究双稳态系统中随机共振现象的工具，支持动态响应模拟、多参数调节（势垒高度、噪声强度等）以及信噪比特性曲线的自动计算与可视化，为噪声辅助信号处理研究提供便捷分析平台。

详 情 说 明

随机共振信噪比特性分析工具

项目介绍

本项目基于双稳态系统实现随机共振现象的动态模拟与分析工具。通过数值求解随机微分方程，研究系统在微弱周期信号和噪声共同作用下的非线性响应特性。工具能够精确模拟随机共振效应，并提供信噪比定量分析与可视化功能，为随机共振理论和应用研究提供完整的仿真平台。

功能特性

• 动态过程模拟：采用四阶龙格-库塔法数值求解双稳态系统的随机微分方程，实时显示系统状态演化
• 交互式参数调节：支持势垒高度、阻尼系数、信号幅度/频率、噪声强度等关键参数的精确调控
• 智能参数扫描：自动遍历噪声强度范围（0.01-10），生成完整的信噪比-噪声强度特征曲线
• 多维度可视化：提供时域响应图、共振曲线图、参数敏感性分析图等多种图形输出
• 定量分析功能：基于功率谱密度计算准确的信噪比值，支持不同参数配置下的性能对比

使用方法

1. 参数设置：在图形界面中调整系统参数（势垒高度默认1.0，阻尼系数默认0.1）、信号参数（幅度默认0.1，频率默认0.01Hz）及仿真参数（时间步长默认0.01s，总时长默认1000s）
2. 单次仿真：点击运行按钮观察特定参数下系统的时域响应特性
3. 参数扫描：启动噪声强度扫描功能（范围0.01-10），自动生成信噪比随噪声变化的关系曲线
4. 结果分析：通过共振曲线识别最佳噪声强度，利用数据表格导出定量分析结果

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，macOS 10.14+，或Linux主流发行版
• 软件环境：MATLAB R2020a或更高版本
• 硬件配置：至少4GB内存，建议8GB以上以获得最佳运行体验

文件说明

主程序文件完整集成了双稳态随机共振系统的核心仿真与分析功能，具体包括：系统动力学模型的数值求解算法、基于功率谱分析的信噪比计算模块、图形用户界面的交互控制逻辑、参数扫描与自动优化机制，以及多维数据可视化组件的协同工作流程。该文件通过模块化设计实现了从参数输入到结果输出的全链路处理能力。