MATLAB高斯白噪声生成与统计分析工具

资 源 简 介

基于MATLAB开发的高斯白噪声生成系统，支持用户自定义均值和方差参数，生成符合高斯分布且具备白噪声特性的随机数据。系统提供统计分析功能，确保数据不相关性与功率谱密度均匀性，适用于信号处理、通信仿真等场景。

详 情 说 明

高斯白噪声生成与统计分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的高斯白噪声生成与统计分析工具，主要用于产生具有特定统计特性的随机数据。系统能够根据用户设定的均值、方差和数据长度等参数，生成符合高斯分布且具有白噪声特性（不相关性和均匀功率谱密度）的序列。项目集成了数据生成、统计验证和可视化功能，为信号处理、通信系统仿真和算法测试等应用场景提供可靠的高斯白噪声数据源。

功能特性

• 自定义参数生成：支持用户精确设定高斯白噪声的期望值（均值）、方差和生成序列的长度。
• 结果可重现性：提供随机种子选项，确保在需要时能够生成完全相同的随机序列，便于实验重复和结果验证。
• 全面的统计验证：自动计算生成序列的实际均值、方差，并绘制自相关函数图，以验证其是否满足高斯分布和白噪声特性。
• 多维可视化：提供噪声序列的时域波形图、概率分布直方图以及自相关函数图，帮助用户直观地分析数据特征。
• 数据导出功能：支持将生成的噪声数据以.mat或.txt格式导出，方便后续处理或与其他工具配合使用。

使用方法

1. 设置参数：在主脚本中修改或输入以下参数：

* meanValue：高斯分布的期望值（均值）。 * variance：高斯分布的方差值（必须为正数）。 * dataLength：需要生成的噪声数据点的数量（正整数）。 * randomSeed：（可选）设定一个整数值作为随机数种子，用于重现结果。如不需固定结果，可注释或删除相关代码行。

1. 运行脚本：在MATLAB命令窗口或编辑器中运行主脚本。系统将根据参数生成噪声序列，并进行统计计算与绘图。
2. 查看结果：程序运行后，将在命令窗口输出统计验证报告（实际均值、方差），并自动弹出图形窗口显示时域图、直方图和自相关图。
3. 导出数据：如果需要保存数据，可使用脚本中提供的数据导出代码部分，选择所需格式（.mat或.txt）进行保存。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2016a 或更高版本。
• 必要工具箱：本项目主要使用MATLAB基础函数，无需额外工具箱。

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心功能。其主要能力包括：接收用户输入的均值、方差、数据长度及可选的随机种子参数；调用内部算法生成符合设定统计特性的一维高斯白噪声数据数组；对生成的数据进行统计特性计算，包括实际均值和方差的求解，以及自相关函数的估计；绘制并显示噪声数据的时域波形、概率分布直方图和自相关函数图，提供直观的视觉分析；提供将生成的噪声数据序列保存为外部文件（如MAT文件或文本文件）的接口，便于数据持久化或进一步处理。