基于MATLAB的非平稳信号Wigner-Ville分布时频分析系统

资 源 简 介

本项目实现Wigner-Ville分布算法，提供高分辨率时频分析功能。通过MATLAB GUI界面展示非平稳信号的瞬时频率和能量分布特征，支持多分量信号分析，适用于雷达、声学等领域的信号处理研究。

详 情 说 明

基于Wigner-Ville分布的非平稳信号时频分析系统

项目介绍

本项目实现了Wigner-Ville分布（WVD）算法，专门用于分析非平稳信号的时频特性。系统能够计算信号的WVD分布，生成高分辨率的时频表示图，并通过可视化界面展示信号的瞬时频率和能量分布特征。该系统支持对多分量信号的分析，并提供交叉项抑制选项以提高分析精度，为信号处理研究提供专业的时频分析工具。

功能特性

• 核心算法实现：完整实现Wigner-Ville分布核心计算算法
• 交叉项处理：提供多种交叉项抑制技术，改善多分量信号分析效果
• 信号预处理：支持信号截断、加窗等预处理操作
• 高分辨率可视化：生成时间-频率-能量三维时频分布图
• 多格式支持：支持.mat文件导入和直接数组数据输入
• 参数自定义：可调节信号长度、窗函数类型、交叉项抑制参数等
• 数据分析报告：自动生成能量分布统计报告，包括峰值频率、带宽等参数
• 数据导出：支持将时频分析结果导出为.mat格式文件

使用方法

基本使用流程

1. 准备输入数据：准备时域信号数据（一维数组），支持实信号和复信号
2. 设置参数：指定采样频率，可选设置信号长度、窗函数类型、交叉项抑制参数
3. 执行分析：运行主程序进行计算分析
4. 查看结果：系统将输出WVD时频分布矩阵和多种可视化图表
5. 导出数据：可选择将分析结果导出保存

输入参数说明

• 时域信号数据：一维数组形式，支持实数或复数信号
• 采样频率：标量数值，单位为Hz
• 可选参数：

- 信号长度：自定义分析信号长度 - 窗函数类型：选择不同的窗函数进行预处理 - 交叉项抑制参数：调节交叉项抑制强度

输出结果

• WVD时频分布矩阵（二维数组）
• 时频分布三维可视化图
• 瞬时频率估计曲线
• 能量分布统计报告
• 可导出的时频分析数据文件（.mat格式）

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：建议4GB以上RAM（处理长信号时需更多内存）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了完整的信号时频分析流程，包含了信号数据加载与验证、参数配置界面、Wigner-Ville分布核心计算模块、交叉项抑制处理功能、时频分布结果的可视化展示以及分析数据的导出能力。该文件实现了从信号输入到时频分析结果输出的全链路功能，为用户提供一站式的非平稳信号分析解决方案。