MATLAB实现的广义S变换（GST）高分辨率时频分析工具

资 源 简 介

本项目提供基于广义S变换（GST）的MATLAB时频分析系统，适用于非平稳信号处理。通过自适应调整时频分辨率，系统在低频段提升频率分辨率，在高频段增强时间分辨率，支持用户自定义参数。

详 情 说 明

基于广义S变换（GST）的高分辨率时频分析系统

项目介绍

本项目实现了一种先进的时频分析工具，核心算法为S变换（ST）及其广义扩展（GST）。系统专门设计用于处理非平稳信号，通过自适应调整时频分辨率，在低频区域采用宽时间窗提高频率分辨率，在高频区域采用窄时间窗增强时间分辨率。该系统支持用户自定义关键参数，并提供直观的时频谱可视化分析结果，适用于信号处理、故障诊断、生物医学工程等多个领域的时频特征提取需求。

功能特性

• 自适应时频分辨率：根据信号频率特性自动优化时间窗宽度，实现最优的时频分析效果
• 多算法支持：完整实现经典S变换算法和可参数化调节的广义S变换（GST）
• 灵活的参数配置：支持用户自定义采样频率、分析频率范围、高斯窗宽度调节系数、GST幂次参数等
• 多格式数据输入：支持.mat文件、txt文本数据或直接数组输入的一维时序信号
• 丰富的输出结果：生成时频矩阵（复数或幅度值）、时频谱热力图、关键统计指标（瞬时频率、带宽能量分布等）
• 专业可视化：提供高质量的时频谱图展示频率-时间-能量三维关系

使用方法

1. 准备输入信号：准备待分析的一维时间序列数据（支持.mat、txt或数组格式）
2. 设置分析参数：根据需要配置采样频率、频率范围、窗函数参数等（可选）
3. 执行时频分析：运行主程序，系统将自动完成信号预处理、时频变换计算
4. 查看分析结果：系统将输出时频矩阵数据并自动生成时频谱可视化图形
5. 结果导出：可保存时频分析结果数据及生成的频谱图像供进一步分析使用

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 内存要求：建议4GB以上RAM（处理长序列信号时需更大内存）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括信号数据的读取与预处理、时频分析算法的调度执行、关键参数的配置管理、分析结果的可视化展示以及输出数据的生成与保存。该文件整合了完整的时频分析流程，为用户提供一站式的分析解决方案。