基于时频分析和阶比跟踪的FFT累积方法(FAM)MATLAB实现
项目介绍
本项目实现了FFT累积方法(FAM)算法,专门用于旋转机械振动信号分析。通过结合短时傅里叶变换和阶比跟踪技术,能够有效处理非平稳信号的时频特征提取。该算法适用于旋转机械故障诊断、振动特性分析等工程领域,提供精确的阶比分析和频谱特征识别能力。
功能特性
- 多分辨率时频分析:采用可调参数的短时傅里叶变换,适应不同信噪比和瞬变特征的分析需求
- 转速同步信号重采样:通过键相器脉冲或转速曲线数据,实现等角度重采样,消除转速波动影响
- 阶比分量自动识别:智能识别主要阶比成分,准确定位特征频率能量分布
- 特征频率能量累积计算:对特定阶比范围内的能量进行累加统计
- 可视化时频图谱生成:提供多种图形化展示方式,直观呈现分析结果
使用方法
- 数据准备:
- 准备振动信号数据:一维时间序列数组(采样频率≥2倍最高分析频率)
- 提供转速脉冲信号:键相器脉冲时间戳序列或转速曲线数据
- 设置分析参数:分析频率范围、窗函数类型、窗长度、重叠率、阶比范围
- 执行分析:
- 运行主程序,系统将自动完成信号重采样、时频分析和阶比跟踪
- 查看生成的时频矩阵和累积谱图
- 结果查看:
- 分析时频等高线图/三维瀑布图
- 查看阶比切片对比图
- 检查特征阶比趋势图
- 查阅包含主要阶比成分幅值、频率特征等参数的文本报告
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱
- 至少4GB可用内存(具体取决于数据规模)
- 建议使用多核处理器以加速计算
文件说明
主程序实现了完整的FFT累积方法分析流程,包括以下核心功能:振动信号预处理与质量检查、转速信号同步与重采样处理、基于短时傅里叶变换的时频分析、阶比分量的自动识别与提取、特征频率能量累积计算、多维度结果可视化展示以及分析报告的自动生成与导出。