MATLAB希尔伯特-黄变换(HHT)与EMD信号分解可视化教学工具

资 源 简 介

该MATLAB项目通过经验模式分解(EMD)方法完整演示希尔伯特-黄变换的信号处理流程。提供极值点插值、筛选迭代、IMF信号提取等关键步骤的动态可视化，帮助初学者直观理解非平稳信号的时频分析原理。

详 情 说 明

基于EMD方法的希尔伯特-黄变换演示系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台开发的交互式信号处理演示系统，专门为希尔伯特-黄变换(HHT)的初学者设计。系统采用经验模态分解(EMD)算法，通过直观的可视化界面完整展示信号分解的全过程，帮助用户深入理解EMD的核心原理和HHT变换的实际应用。

功能特性

• 完整EMD流程可视化：包括信号极值点检测与三次样条插值、反复筛选过程动态演示、本征模态函数(IMF)提取、原始信号与分量重构对比
• 交互式参数调节：支持实时调整信号采样频率、EMD筛选停止准则、最大IMF分量数量等关键参数
• 多类型信号支持：可处理单通道时间序列信号(.mat/.csv格式)、自定义生成信号（正弦波、方波、白噪声等）以及实时采集信号
• 丰富的输出展示：提供多子图可视化界面、分解过程动画、频谱分析对比图、分解质量评估指标（正交性指数等）
• 数据导出功能：支持导出IMF分量矩阵、残余分量等分解结果

使用方法

1. 启动MATLAB并设置当前目录为项目根目录
2. 运行主程序文件，系统将启动图形用户界面
3. 选择信号输入方式：加载文件、生成测试信号或实时采集
4. 设置EMD分解参数，如停止准则阈值、最大IMF数量等
5. 点击"开始分解"按钮，观察EMD过程的动态演示
6. 查看分解结果，包括IMF分量、频谱分析和质量评估指标
7. 可根据需要导出分解结果数据或保存可视化图形

系统要求

• 操作系统：Windows 7/10/11，macOS 10.14+，Linux各主流发行版
• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox
• 推荐配置：4GB以上内存，支持OpenGL的显卡

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能集成与用户界面管理，包括信号数据的输入处理、EMD分解算法的执行控制、可视化图形的生成与更新、交互参数的响应处理以及结果数据的输出管理。该文件作为整个演示系统的中枢，协调各功能模块的协同工作，确保用户可以流畅地完成从信号输入到结果分析的全流程操作。