基于MATLAB的信号功率谱密度分析与可视化系统

资 源 简 介

本项目提供高效的信号功率谱密度计算与分析工具，支持周期图法、Welch方法等多种估计技术，集成信号预处理与批量处理功能，并实现结果的可视化展示与导出，适用于科研与工程应用。

详 情 说 明

基于MATLAB的信号功率谱密度分析与可视化系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的信号功率谱密度分析与可视化系统，主要用于对时间序列信号进行功率谱密度估计和频谱分析。系统集成了多种经典的功率谱估计方法，提供完整的信号预处理、批量处理和结果可视化功能，适用于科研、工程检测和教学等多个领域的信号频谱分析需求。

功能特性

• 多种谱估计方法：支持周期图法、Welch方法等多种功率谱密度估计算法
• 信号预处理模块：包含去趋势、数字滤波等预处理功能，确保分析质量
• 批量处理能力：可同时处理多组信号数据，提高分析效率
• 灵活的参数设置：可自定义采样频率、窗函数、分段长度、重叠比例等参数
• 丰富的可视化展示：提供线性/对数坐标的功率谱图、多通道对比显示
• 详细的结果输出：生成峰值频率、总功率、频带功率等统计信息
• 多格式导出支持：支持.mat、.png、.fig、Excel等多种数据与图像导出格式

使用方法

1. 数据输入：准备单通道或多通道时间序列信号，支持.mat文件、文本文件或MATLAB数组直接输入
2. 参数配置：设置采样频率、选择谱估计方法、调整窗函数类型和分段参数
3. 预处理设置：根据需要配置去趋势选项和滤波参数
4. 执行分析：运行主程序，系统将自动完成功率谱计算和统计分析
5. 结果查看：查看生成的功率谱图和各种统计指标
6. 结果导出：将分析结果以所需格式导出保存

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox
• 推荐工具箱：Statistics and Machine Learning Toolbox（用于高级统计分析）
• 内存要求：至少4GB RAM（处理大型数据集时推荐8GB以上）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括信号数据的读取与验证、预处理流程的控制、多种功率谱估计算法的实现、分析结果的可视化展示以及导出功能的协调。该文件通过模块化设计组织各个功能环节，为用户提供完整的功率谱分析工作流程，并确保数据处理的一致性和结果输出的规范性。