MATLAB随机过程生成与仿真工具箱
项目介绍
本项目提供基于MATLAB的随机过程生成与仿真功能集,包含高斯分布随机变量生成器、多变量高斯过程样本生成器、高斯-马尔科夫过程模拟器等核心模块。每个模块可独立运行,用户可选择特定随机过程类型进行仿真实验,并支持参数自定义配置。所有功能面向随机过程的理论研究和实际应用场景设计,适用于信号处理、金融建模、通信系统仿真等领域。
功能特性
- 高斯随机变量生成:基于Box-Muller变换算法,生成符合指定均值和方差的高斯分布随机序列
- 多变量高斯过程仿真:采用Cholesky分解处理协方差矩阵,生成多变量相关高斯过程样本
- 高斯-马尔科夫过程模拟:基于自回归模型实现状态转移模拟,展示时间序列的随机演化过程
- 可视化分析:提供概率密度函数曲线、样本路径图、自相关函数图等多种分析图表
- 模块化设计:各功能模块独立运行,支持灵活的参数配置和实验设计
使用方法
单变量高斯分布生成
输入均值μ和方差σ²的标量参数,以及样本数量N,输出长度为N的高斯分布随机序列。
多变量高斯过程生成
输入均值向量μ和协方差矩阵Σ的矩阵参数,以及样本数量N,输出N×d维矩阵(d为变量维度)。
高斯-马尔科夫过程模拟
输入初始状态值、状态转移系数、过程噪声方差等时间序列参数,输出N维时间序列。
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Statistics and Machine Learning Toolbox(推荐)
- 支持Windows、Linux、macOS操作系统
文件说明
主程序文件实现了随机过程仿真的核心控制逻辑,包含用户交互界面、参数配置管理、算法调度执行和结果可视化展示等功能。具体支持高斯随机数生成、多变量过程仿真、马尔科夫过程模拟三种模式的调用与演示,能够根据用户输入的参数自动选择相应的算法模块并生成分析报告。