基于MATLAB的希尔伯特黄变换（HHT）多模态信号分析工具箱

资 源 简 介

该MATLAB工具提供完整的希尔伯特黄变换（HHT）分析框架，支持经验模态分解（EMD）提取本征模态函数（IMF），通过希尔伯特谱分析计算瞬时频率，并生成多维可视化结果，适用于复杂信号的特征提取与频谱分析。

详 情 说 明

基于希尔伯特黄变换（HHT）的多模态信号分析工具

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台的希尔伯特黄变换（HHT）分析框架，提供完整的信号处理流程。通过经验模态分解（EMD）和希尔伯特谱分析技术，能够对单变量信号进行自适应分解和多维度时频分析，适用于非平稳、非线性信号的特征提取与分析。

功能特性

• 完整的HHT分析流程：集成EMD分解、希尔伯特变换和谱分析一体化处理
• 灵活的输入支持：支持数学函数表达式和实际时间序列数据输入
• 参数可配置：允许自定义采样频率、时长、EMD分解参数等关键参数
• 多维可视化：提供IMF分量图、希尔伯特谱图、瞬时频率图、边际谱等多种分析图表
• 量化分析报告：自动生成包含主要频率成分和能量分布的统计分析结果

使用方法

1. 准备输入信号：

- 可直接使用预设的数学函数表达式（如：sin(2*pi*5*t)+0.5*cos(2*pi*10*t)） - 或导入单变量时间序列数据

1. 设置分析参数：

- 采样频率（默认：1000Hz） - 采样时长（默认：1秒） - EMD分解参数（IMF数量阈值、筛选迭代次数等）

1. 运行分析程序：

- 执行主程序启动HHT分析流程 - 程序将自动完成信号分解和时频分析

1. 查看分析结果：

- 观察生成的IMF分量及其残差 - 分析三维希尔伯特谱图的时频分布特征 - 查看各IMF的瞬时频率变化曲线 - 获取边际谱的能量分布统计

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 建议内存4GB以上，用于处理大规模信号数据

文件说明

主程序文件实现了整个HHT分析流程的核心控制功能，包括信号生成与参数初始化、经验模态分解执行、希尔伯特谱分析计算、多维度结果可视化展示以及分析报告生成等关键环节。该文件通过模块化设计整合了所有分析步骤，为用户提供一站式的信号处理解决方案。