基于MATLAB的信号包络线提取与仿真分析系统
项目介绍
本系统是一个完整的信号包络线提取解决方案,集成了信号生成、包络线计算和可视化分析三大核心模块。系统能够自动生成多种类型的测试信号,并通过希尔伯特变换法、峰值检测法和低通滤波法三种经典算法提取信号包络线。系统提供直观的可视化界面,支持包络线与原始信号的对比分析,并输出详细的包络线特征参数和算法性能评估报告。
功能特性
- 多种信号生成:支持正弦波、调幅信号、噪声信号等内置信号生成,也可导入外部信号文件(.mat/.txt格式)
- 三种包络提取算法:
- 希尔伯特变换法:基于解析信号的幅值计算包络
- 峰值检测插值法:通过检测信号峰值并进行插值得到包络
- 低通滤波解调法:适用于调幅信号的包络解调
- 全面的可视化分析:原始信号与包络线叠加对比图、包络线单独显示图、频谱分析图
- 详细的数值输出:包络线数据数组、统计特征(均值、方差、峰值)、算法执行时间统计
- 专业分析报告:包络线提取效果评估指标、信噪比分析结果
使用方法
- 信号输入配置:
- 选择内置信号类型并设置频率(1-1000Hz)、振幅(0.1-10)、采样率(100-10000Hz)
- 或导入外部单通道时域信号文件
- 算法参数设置:
- 选择包络提取方法(希尔伯特变换/峰值检测/低通滤波)
- 根据需要设置滤波器截止频率或平滑参数
- 结果查看与分析:
- 查看生成的各类图形输出
- 获取包络线数值数据和统计特征
- 分析算法性能评估报告
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 至少4GB内存
- 推荐屏幕分辨率:1920×1080或更高
文件说明
主程序文件整合了系统的全部核心功能,包括用户界面初始化、信号数据输入处理、三种包络线提取算法的实现逻辑、多种可视化图形的生成与显示、包络线特征参数的统计分析计算以及最终分析报告的生成与输出。该文件作为系统的中央控制器,协调各功能模块的协同工作,确保从信号输入到结果输出的完整处理流程顺畅执行。