基于MATLAB的高阶谱（双谱）分析时差估计系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了高阶谱（双谱）分析的直接法与间接法，专注于时差估计。系统通过双谱分析提取非高斯、非线性信号的相位信息，突破传统功率谱的限制，适用于复杂信号处理场景。

详 情 说 明

基于高阶谱（双谱）分析的时差估计系统

项目介绍

本项目实现高阶谱（双谱）分析的两种核心计算方法（直接法和间接法），并应用于时差估计场景。系统能够处理非高斯、非线性信号，通过双谱分析提取信号的相位信息，克服传统功率谱分析的局限性。直接法基于快速傅里叶变换计算三阶累积量，间接法则通过估计三阶累积量后再进行二维傅里叶变换。系统包含信号预处理、双谱计算、时差估计和可视化分析模块。

功能特性

• 双谱计算方法：实现直接法和间接法两种双谱计算算法
• 信号预处理：支持窗函数选择、信号分段、重叠处理等预处理操作
• 时差估计：基于双谱峰值检测技术实现高精度时差估计
• 可视化分析：提供双谱幅度图、相位分布图、峰值标记图等多种可视化结果
• 参数报告：自动生成分析方法、计算时长、信噪比等分析参数报告

使用方法

输入参数配置

1. 信号数据：输入多通道时间序列信号（MATLAB数组格式）
2. 采样频率：设置信号采样频率参数（标量数值）
3. 分析方法：选择双谱计算方法（直接法/间接法标志位）
4. 窗函数：可选配置窗函数类型及参数（Hamming窗、矩形窗等）
5. 分段参数：设置段长度、重叠率等分段处理参数

输出结果

系统将生成以下分析结果：

• 双谱幅度图（三维曲面图/等高线图）
• 双谱相位分布图
• 时差估计结果（数值型时间延迟量）
• 分析参数报告（方法类型、计算时长、信噪比等）
• 峰值检测位置标记图
• 原始信号与重构信号对比图

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 统计和机器学习工具箱（可选，用于高级分析）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，包括信号数据的读取与验证、分析参数的配置管理、双谱计算算法的选择与执行、时差估计的核心逻辑实现、多种可视化图形的生成与展示，以及最终结果报告的整理与输出功能。该文件作为系统的主要入口点，协调各功能模块的协同工作，确保整个分析流程的完整性和准确性。