MATLAB实现谱相关时域平滑算法的信号循环平稳特性分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了谱相关时域平滑算法及其快速算法（FAM与SSCA），用于分析信号的循环平稳特性。系统可计算谱相关密度函数，通过时域平滑方法高效揭示信号在频域和循环频率域的统计规律，适用于通信、雷达等领域的信号处理研究。

详 情 说 明

基于谱相关时域平滑算法的信号循环平稳特性分析系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的信号循环平稳特性分析系统，核心内容包括谱相关时域平滑算法及其两种快速算法（FAM和SSCA）。系统能够有效分析信号在频域和循环频率域的统计特性，为通信、雷达、故障诊断等领域的信号处理提供强有力的工具支持。

功能特性

• 谱相关密度计算：精确计算信号的谱相关密度函数，揭示信号在双频域上的统计特性
• 多算法实现：

- 基本时域平滑算法：提供高精度的循环谱估计 - 快速傅里叶变换累积方法（FAM）：实现高效计算，适合大数据量处理 - 分段平滑循环周期图算法（SSCA）：平衡计算复杂度和估计精度

• 性能分析：提供算法计算效率、内存使用和精度评估的对比分析
• 灵活配置：支持自定义循环频率分辨率、频谱分辨率、平滑窗口等参数
• 丰富可视化：生成谱相关密度等高线图、循环频率切片图等多种分析图表

使用方法

输入要求

1. 信号数据：一维实数或复数序列，支持多种采样率
2. 算法参数：

- 循环频率分辨率和频谱分辨率设置 - 平滑窗口类型（汉宁窗、汉明窗等）和长度参数 - 算法选择（基本时域平滑/FAM/SSCA）

1. 预处理选项：信号去趋势、归一化等参数配置

输出结果

• 谱相关密度函数三维矩阵
• 特定循环频率下的循环谱切片
• 算法性能报告（计算时间、内存使用量等）
• 可视化图表（等高线图、切片图、对比分析图）
• 原始数据的MAT格式文件

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Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，实现了信号数据的读取与预处理、算法参数的配置管理、三种谱相关计算方法的调度执行、计算结果的可视化展示以及性能指标的对比分析。该文件作为系统的入口点，协调各功能模块协同工作，确保整个分析流程的完整性和准确性。