MATLAB希尔伯特变换信号分析工具包：包络提取与瞬时特性计算

资 源 简 介

本MATLAB项目实现基于希尔伯特变换的非平稳信号分析系统，可自动提取信号包络、瞬时频率与相位，适用于振动分析、通信调制检测等场景。提供直观的时频特性可视化结果。

详 情 说 明

基于Hilbert变换的信号包络与瞬时特性分析系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的Hilbert变换处理系统，专门用于分析非平稳信号的包络特性、瞬时频率和瞬时相位。系统能够对输入的时域信号进行Hilbert变换，提取解析信号，并计算信号的包络线、瞬时相位和瞬时频率。通过可视化展示原始信号与变换结果的对比，帮助用户深入理解信号的调制特性，适用于通信信号分析、机械故障诊断、生物医学信号处理等多个领域。

功能特性

• Hilbert变换算法实现：采用高效的Hilbert变换算法处理实数信号
• 解析信号构造：基于Hilbert变换构建信号的解析表示
• 包络检测：精确提取信号的包络线，揭示信号幅度调制特性
• 瞬时参数计算：计算瞬时相位（弧度制）和瞬时频率（Hz单位）
• 多信号类型支持：可处理AM调制信号、FM调制信号等多种信号类型
• 可视化分析：提供原始信号与包络线对比图、瞬时频率变化图
• 统计特征提取：输出包络峰值、平均频率等关键特征参数

使用方法

基本输入参数

• 时域信号数据：一维实数数组形式的时域信号
• 采样频率：标量数值，单位为Hz
• 可选参数：信号类型标识（如AM、FM等），用于优化分析过程

输出结果

• 解析信号（复数数组）
• 信号包络线（实数数组）
• 瞬时相位（弧度制数组）
• 瞬时频率（Hz单位数组）
• 可视化图形展示
• 统计特征参数

使用示例

% 准备输入信号和采样频率 signal = ...; % 时域信号数据 fs = 1000; % 采样频率1000Hz signal_type = 'AM'; % 信号类型（可选）

% 调用分析系统进行处理 % [此处为具体调用代码]

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 建议内存：4GB以上
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括信号预处理、Hilbert变换执行、解析信号构建、包络线提取、瞬时特性计算以及结果可视化功能。该文件整合了所有关键算法模块，提供完整的信号分析解决方案，用户可通过调整输入参数实现对不同信号类型的特性分析。