MATLAB核函数优化信号时频分布分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，提供多功能时频分析平台，通过自定义核函数（如Cohen类、Choi-Williams分布等）实现信号的双线性时频分布分析，支持灵活配置与高效处理，适用于非平稳信号的特征提取与研究。

详 情 说 明

基于核函数优化的信号时频分布分析系统

项目介绍

本项目实现了一个多功能时频分析平台，通过设计不同的核函数对信号进行双线性时频分布分析。系统支持多种核函数（包括Cohen类分布、Choi-Williams分布、Born-Jordan分布等）的自定义配置，能够有效抑制交叉项干扰，提高时频分辨率。用户可根据具体信号特性选择或自定义核函数参数，实现对信号频谱特征的精细化分析，进而提取信号的时频参数信息。

功能特性

• 多核函数支持：集成多种经典核函数，包括Cohen类分布、Choi-Williams分布、Born-Jordan分布等
• 交叉项抑制：通过核函数优化设计，有效抑制双线性时频分布中的交叉项干扰
• 参数自定义：支持核函数参数的灵活配置，包括窗函数长度、平滑参数等
• 多通道信号处理：支持单通道和多通道信号的时频分析
• 精细化分析：提供时频参数提取和特征统计功能，包括瞬时频率、群延迟等
• 可视化输出：生成时频分布三维图谱、等高线图等多种可视化结果

使用方法

输入参数

1. 时域信号数据：支持单通道或多通道信号输入
2. 采样频率：指定信号的采样频率（单位：Hz）
3. 核函数类型：选择预定义核函数或配置自定义核函数
4. 核函数参数：根据选择的核函数类型配置相应参数
5. 分析时间区间：可选设置特定时间区间进行分析

输出结果

1. 时频分布三维图谱（时间-频率-能量分布）
2. 时频平面等高线图
3. 核函数特性分析报告
4. 信号主要频率成分提取结果
5. 时频特征参数统计（瞬时频率、群延迟等）

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（推荐8GB以上）
• 支持的操作系统：Windows 7/10/11，Linux，macOS

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括信号数据加载与预处理、核函数配置与管理、时频分布计算算法、交叉项抑制处理、可视化图形生成以及时频特征参数提取等完整分析流程。该文件作为系统的主要入口，实现了从信号输入到分析结果输出的全流程自动化处理。