基于MATLAB的随机共振信噪比仿真系统

资 源 简 介

该项目利用MATLAB实现了随机共振现象的数值仿真，通过交互界面调节双稳态势阱参数、噪声强度和小信号幅度，直观展示输入输出信噪比变化规律，适用于非线性系统分析与教学演示。

详 情 说 明

随机共振现象输入输出信噪比曲线仿真系统

项目介绍

本项目基于MATLAB平台开发，专注于随机共振现象的数值仿真研究。系统通过求解双稳态系统微分方程，模拟在不同噪声强度下输入弱周期信号与系统输出信号之间的信噪比变化规律。该系统能够直观展示随机共振的核心特征——在特定噪声强度下信噪比达到峰值的非线性现象。

功能特性

• 参数可调仿真：提供友好的图形界面，支持双稳态势阱参数、信号参数和噪声强度的安全调节
• 实时曲线生成：自动计算并绘制输入输出信噪比随噪声强度变化的特征曲线
• 智能参数校验：内置参数安全范围检查机制，确保仿真过程的数值稳定性
• 共振特征提取：自动识别并输出共振点噪声强度和最大信噪比值
• 数据导出功能：支持仿真结果的数值矩阵导出，便于后续分析处理

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件进入仿真界面
2. 参数设置：

- 调整势阱参数a（对称性控制）和b（势垒高度） - 设置弱周期信号幅度A（0.1-0.3）和频率ω（0.1-1.0） - 选择噪声强度D的取值范围（0.01-2.0） - 配置采样频率fs（≥100Hz）和仿真时长T（≥10个信号周期）

1. 执行仿真：点击运行按钮，系统将自动进行数值计算
2. 结果分析：查看生成的SNR-D曲线，观察共振现象特征点
3. 数据保存：导出信噪比数值结果进行进一步分析

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：信号处理工具箱、基本MATLAB图形界面组件
• 硬件配置：建议4GB以上内存，支持图形显示的计算机设备

文件说明

主程序文件集成了系统的核心功能模块，包括用户交互界面的构建与事件处理、双稳态系统微分方程的数值求解算法实现、高斯白噪声信号的生成与叠加处理、输入输出信号的信噪比计算与分析、特征曲线的自动绘制与优化展示，以及共振点参数的智能识别与结果输出。该文件通过模块化设计确保了各功能组件的高效协同工作。