基于Weibull分布的杂波信号生成与时频分析系统
项目介绍
本项目实现了一个用于模拟和生成符合Weibull分布特性的杂波信号的仿真与分析系统。通过参数化控制,系统能够生成具有特定统计特性的杂波信号,并对其进行全面的时域和频域分析,为雷达信号处理、通信系统仿真等领域的杂波建模与研究提供工具支持。
功能特性
- Weibull杂波生成:根据用户设定的形状参数k和尺度参数λ,生成符合Weibull分布的随机杂波信号
- 时域分析:绘制杂波信号的时域波形,计算并输出均值、方差、偏度、峰度等统计参数
- 频域分析:通过快速傅里叶变换计算信号的幅度谱和功率谱密度,并进行可视化展示
- 参数化控制:支持自定义采样频率、信号时长和随机种子,确保生成结果的可控性和可重现性
- 数据输出:提供生成的原始数据矩阵,包含时间序列和对应的信号幅值
使用方法
输入参数设置
运行系统前,需要设置以下参数:
- 形状参数 k:控制分布形状(k > 0)
- 尺度参数 λ:控制分布尺度(λ > 0)
- 采样频率 Fs:信号采样率(Hz)
- 持续时间 T:信号时长(秒)
- 随机种子(可选):确保结果可重现
运行流程
- 在参数设置区修改相应的参数值
- 运行主程序,系统将自动执行以下操作:
- 生成Weibull分布杂波信号
- 计算时域统计特性
- 进行频域变换和分析
- 生成可视化图形和统计报告
- 查看输出的图形窗口和命令行统计结果
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 统计学和机器学习工具箱(Statistics and Machine Learning Toolbox)
文件说明
主程序文件实现了系统的核心功能,包括:参数初始化与验证、Weibull分布随机数序列的生成、时域波形的绘制与统计量计算、基于FFT的频谱分析以及幅度谱和功率谱密度图的可视化。该文件整合了信号生成、分析和展示的完整流程,通过模块化设计确保各功能协同工作,为用户提供一站式的杂波信号仿真分析解决方案。