matlab时频分析

资 源 简 介

matlab时频分析

详 情 说 明

时频分析是处理非平稳信号的重要工具，通过同时观察信号在时间和频率上的变化特征，比传统的傅里叶变换更能揭示信号的局部特性。MATLAB提供了丰富的时频分析函数，适合工程实践和学术研究。

常用时频分析方法 短时傅里叶变换(STFT)：通过加窗分段实现时频局部化，适合分析缓变非平稳信号，但受限于窗函数固定的时频分辨率。 连续小波变换(CWT)：利用可伸缩平移的小波基函数，对高频成分采用窄窗口提高时间分辨率，低频采用宽窗口提高频率分辨率。 Wigner-Ville分布(WVD)：提供最优的时频聚集性，但存在交叉项干扰，改进方法如平滑伪WVD通过核函数抑制交叉项。 重排类分布：通过重排算法将时频能量重新分配至几何中心，提升可读性，如重排伪Wigner-Ville分布。 其他成员分布：如Choi-Williams通过指数核抑制交叉项，Rihaczek分布保持相位信息，适用于特定场景。

应用价值 在振动检测中，时频分析可识别轴承故障的冲击特征频率；在无损检测中，能捕捉材料缺陷反射信号的时频突变。MATLAB的`spectrogram`、`cwt`等函数可快速实现算法，而时频工具箱(TFTB)提供了高级分布的实现。学习时需注意不同方法的交叉项问题、分辨率权衡及计算复杂度，结合实际信号特点选择方法。