基于MATLAB的傅里叶变换教学工具箱
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB开发的傅里叶变换教学工具箱,通过完整的FFT算法实现和可视化演示,帮助用户深入理解傅里叶变换的原理与应用。工具箱集成了信号生成、频谱分析、频域滤波等核心功能模块,支持多种信号输入方式和实时交互操作,适用于数字信号处理教学和实验研究。
功能特性
- 多信号源支持:可生成正弦波、方波、三角波等基本波形,支持导入WAV音频文件和CSV格式采样数据
- 完整FFT分析流程:实现信号预处理、窗函数应用、快速傅里叶变换、频谱可视化等完整处理链
- 交互式可视化界面:提供实时信号变换过程展示,支持幅度谱和相位谱的二维图形化显示
- 频域滤波功能:具备频率成分编辑和信号重建能力,可直观展示滤波效果
- 定量分析报告:自动生成信号频率成分的定量分析结果,便于教学演示和数据分析
使用方法
- 启动MATLAB环境,将工具箱文件夹添加到MATLAB路径中
- 运行主程序文件进入图形用户界面
- 选择信号源类型(模拟信号生成或外部文件导入)
- 设置采样频率、信号长度、窗函数类型等参数
- 执行傅里叶变换分析,观察频谱图和相位图
- 使用频域滤波功能编辑频率成分,查看滤波后信号重建效果
- 导出分析结果和数据报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 至少4GB内存,推荐8GB以上
- 支持音频文件处理需要Audio System Toolbox
文件说明
主程序文件整合了工具箱的核心功能架构,实现了用户交互界面控制、信号数据管理、傅里叶变换计算引擎调度以及可视化展示等主要能力。该文件作为系统入口,协调各功能模块协同工作,提供完整的信号处理流程控制,包括参数配置、算法执行、结果呈现和数据分析报告生成等功能。