MATLAB双频域分析工具包：STFT与小波变换的完整实现

资 源 简 介

该MATLAB工具箱提供了短时傅里叶变换（STFT）和小波变换两种时频分析方法。STFT模块支持多种窗函数（汉宁窗、汉明窗等），可灵活调节时间与频率分辨率，适用于信号处理与频谱分析应用。

详 情 说 明

Matlab双频域分析工具——短时傅里叶变换与小波变换实现及应用

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台的时频分析工具箱，专门针对非平稳信号分析设计。工具箱集成了短时傅里叶变换（STFT）和小波变换（CWT）两大核心时频分析技术，提供从信号导入、参数配置、算法执行到结果可视化的完整解决方案。该工具适用于信号处理、生物医学工程、地震分析、语音处理等多个领域的研究和应用。

功能特性

• 双核心分析引擎

- 短时傅里叶变换（STFT）：支持多种窗函数选择，可灵活调节时间-频率分辨率平衡 - 小波变换分析：提供连续小波变换和离散小波变换选项，支持多种小波基函数

• 灵活的输入支持

- 支持.mat、.txt、.csv格式的时间序列数据 - 支持.wav音频文件直接读取 - 可处理单通道/多通道信号，支持实信号和复信号分析

• 丰富的可视化输出

- 时频图谱显示：热力图、等高线图、三维曲面图多种展示方式 - 时域-频域联合显示，便于对比分析 - 频谱对比图，支持多个分析结果同时展示

• 完整的输出体系

- 分析结果数据保存为.mat格式 - 自动生成PDF格式分析报告 - 支持.png、.fig等多种图片格式导出

使用方法

1. 准备信号数据：将待分析信号文件放置于指定数据目录
2. 配置分析参数：根据分析需求设置STFT或CWT的相关参数
3. 执行分析：运行主程序，选择相应的分析模式
4. 查看结果：在图形界面查看时频分析结果，保存所需数据和图像

具体参数配置说明：

• STFT参数：窗函数类型、窗长度、重叠率
• CWT参数：小波类型、尺度范围、采样间隔

系统要求

• MATLAB R2018b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，用于部分可视化功能）
• 至少4GB内存（推荐8GB以上用于处理大型数据集）

文件说明

主程序文件整合了完整的时频分析工作流程，具备信号数据读取与预处理功能，提供用户交互界面用于参数配置选择，实现了短时傅里叶变换和小波变换双模式分析算法，并集成了多维度的结果可视化展示模块，同时支持分析结果的多种格式导出与报告生成。