基于希尔伯特变换的时域信号相位分析系统 - MATLAB项目发布

资 源 简 介

该项目实现了一个完整的希尔伯特变换信号处理系统，能够将实信号转换为解析信号，精确提取瞬时相位信息。系统包含信号预处理、希尔伯特变换计算和相位解包等核心功能，为时域信号分析提供专业解决方案。

详 情 说 明

基于希尔伯特变换的时域信号相位分析系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的希尔伯特变换信号处理系统，专门用于分析时域信号的相位特性。系统通过希尔伯特变换将实信号转换为解析信号，从而提取信号的瞬时相位信息。主要功能包括信号预处理、希尔伯特变换计算、相位解缠绕以及相位变化可视化，可广泛应用于通信系统、生物医学信号处理和振动分析等领域。

功能特性

• 信号预处理：支持多种输入格式（.wav音频文件、.mat数据文件、数值数组），自动进行信号归一化和滤波处理
• 希尔伯特变换：实现高效的希尔伯特变换算法，将实信号转换为解析信号
• 相位提取：精确计算瞬时相位角（弧度制，范围-π到π）
• 相位解缠绕：采用先进的解缠绕技术，消除相位跳变，获得连续相位
• 频率分析：基于相位变化计算瞬时频率
• 可视化展示：提供完整的相位变化趋势分析图表，包括原始信号、解析信号、相位变化等可视化结果

使用方法

基本使用

% 加载或输入时域信号 signal = load('your_signal.mat'); % 或直接输入数值数组

% 运行相位分析系统 results = main(signal);

输入信号格式

• .wav文件：标准的音频波形文件
• .mat文件：包含一维实数向量的MATLAB数据文件
• 数值数组：直接输入的一维实数向量

输出结果

系统返回包含以下数据的结构体：

• 原始时域信号
• 解析信号的实部和虚部
• 瞬时相位角（弧度制，范围-π到π）
• 解缠绕后的连续相位
• 相位变化率（瞬时频率）
• 相位变化趋势分析图表

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 推荐内存：4GB以上
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件实现了系统的核心处理流程，包括信号数据的读取与验证、预处理操作（如滤波和归一化）、希尔伯特变换的执行、瞬时相位的计算与解缠绕处理、瞬时频率的推导以及最终结果的可视化展示。该文件整合了所有关键技术模块，为用户提供完整的相位分析解决方案。