MATLAB时频分析综合工具箱 - 非平稳信号处理与可视化解决方案

资 源 简 介

该MATLAB工具箱集成连续小波变换等经典与先进时频分析算法，支持一维非平稳信号的时频特性分析、特征提取及交互式可视化，适用于生物医学、振动工程等领域的信号处理研究。

详 情 说 明

MATLAB时频分析综合工具箱

项目介绍

MATLAB时频分析综合工具箱是一套专门针对非平稳信号分析的完整工具集合。本工具箱集成了多种经典和先进的时频分析算法，为用户提供从基础到高级的时频特性分析能力。通过图形界面和命令行两种操作模式，用户可灵活选择适合的分析方法，并对信号进行深入的时频特征提取和可视化分析。

功能特性

• 多算法集成：支持连续小波变换(CWT)、Wigner-Ville分布(WVD)、平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)、短时傅里叶变换(STFT)等多种时频分析方法
• 灵活输入支持：兼容一维实数或复数时间序列数据，支持.mat文件、.txt文本文件及直接数组输入方式
• 参数自定义：可设置采样频率、分析窗长度、小波基函数类型、平滑核函数参数等关键参数
• 丰富输出格式：生成时频分布矩阵、三维时频图谱，支持PNG、JPEG图像格式和.mat数据文件导出
• 专业特征提取：提供瞬时频率、群延迟等关键特征参数的统计量计算

使用方法

图形界面操作

1. 运行主程序文件
2. 在图形界面中选择输入数据文件或直接输入数组
3. 选择所需的时频分析方法并设置相应参数
4. 执行分析并查看生成的时频分布图
5. 导出分析结果或特征参数

命令行操作

通过函数调用方式直接使用工具箱功能，示例： % 加载数据并执行时频分析 [tfr, t, f] = tfa_function(signal, fs, 'method', 'CWT');

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
• 图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)（可选，用于高级可视化）
• 至少4GB内存（推荐8GB以上用于处理大型数据集）

文件说明

主程序文件实现了工具箱的核心功能集成与用户交互界面，包括信号数据的读取与验证、多种时频分析算法的调度执行、分析结果的可视化展示以及导出功能的统一管理。该文件通过图形用户界面提供直观的参数配置选项，同时支持命令行调用的参数传递机制，确保用户能够灵活选择分析方法并获取精确的时频分布结果。