水下声纳信号生成与处理系统(CW/LFM信号分析平台)
项目介绍
本项目旨在开发一个用于声纳技术实验的水声信号生成与处理系统。系统能够生成常用的水声信号(连续波CW信号和线性调频LFM信号),并实现对这两种信号的完整处理流程。用户可通过图形界面自定义信号参数,进行信号仿真分析,并通过可视化界面观察时域波形、频域特性等多种分析结果。该系统为水声通信和声纳探测实验提供了一个便捷的仿真测试环境。
功能特性
- 信号生成:支持生成连续波(CW)信号和线性调频(LFM)信号
- 参数自定义:用户可灵活设置信号参数和处理参数
- 信号分析:提供时域波形分析、频谱分析(幅度谱、相位谱)和时频分析
- 特征提取:自动计算并显示信号特征参数(峰值频率、带宽、信噪比等)
- 数据导出:支持将生成的信号数据导出为.mat或.wav格式文件
- 交互式界面:基于MATLAB GUI的直观可视化操作界面
使用方法
- 启动系统后,在主界面中选择需要生成的信号类型(CW或LFM)
- 在参数设置区域输入相应的信号参数:
- CW信号:频率(Hz)、幅度、持续时间(s)、采样频率(Hz)
- LFM信号:起始频率(Hz)、截止频率(Hz)、脉冲宽度(s)、采样频率(Hz)
- 设置处理参数,包括窗函数类型和滤波器参数
- 点击"生成信号"按钮,系统将生成指定信号并显示时域波形
- 点击"频谱分析"按钮,查看信号的频谱特性
- 点击"时频分析"按钮,观察信号的时频分布特性
- 查看右侧信息面板显示的信号特征参数报告
- 如需保存数据,点击"导出数据"按钮选择导出格式
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Signal Processing Toolbox
- 推荐配置:4GB以上内存,支持OpenGL的显卡
文件说明
本项目的主程序文件实现了以下核心功能:构建图形用户界面框架,集成信号生成模块(包括CW和LFM信号数学模型),实现信号处理流程(含FFT频谱分析和滤波处理),管理各类可视化图形的绘制与更新,处理用户交互操作逻辑,并完成信号特征参数的提取与报告生成。