MATLAB信号分析与时频特性可视化系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了信号的功率谱密度估计与时频分析功能。支持周期图法、Welch方法等算法，可计算频段能量分布并显示短时傅立叶变换结果，适用于教学和科研场景。

详 情 说 明

MATLAB信号频域分析与时频特性可视化系统

项目介绍

本项目基于MATLAB平台开发了一套信号频谱特性综合分析系统，专门用于处理和分析时域信号的频域特性。系统集成了经典的功率谱密度估计方法和短时傅立叶变换技术，能够全面展示信号的能量分布和时频特性，为非平稳信号分析提供专业工具支持。

功能特性

- 功率谱密度分析：实现周期图法、Welch方法等多种PSD估计算法，准确分析信号在不同频段的能量分布 - 时频联合分析：通过滑动时间窗的STFT技术，实时分析信号频率成分随时间的变化规律 - 交互式可视化：提供可缩放、可局部观察的频谱显示界面，支持数据导出功能 - 参数灵活配置：支持窗函数类型、窗长、重叠率等多种分析参数的自定义设置 - 量化指标输出：自动生成分析报告，包含主要频率成分、峰值频率、带宽等重要指标

使用方法

1. 准备数据：导入时域信号数据（支持一维实数/复数信号向量）
2. 配置参数：设置采样频率、窗函数类型、窗长、重叠率等分析参数
3. 执行分析：运行系统进行功率谱密度估计和时频分析
4. 查看结果：查看功率谱密度图、时频谱图和分析报告
5. 交互操作：使用缩放、局部观察功能进行详细分析，支持结果导出

系统要求

- MATLAB R2018a或更高版本 - 信号处理工具箱 - 推荐内存：4GB以上

文件说明

主程序文件实现了信号分析系统的核心控制逻辑，包括用户界面初始化、参数设置、信号处理流程管理以及结果展示功能。具体涵盖时域信号的导入与预处理、功率谱密度估计算法的调用与执行、短时傅立叶变换的实现与计算，以及分析结果的可视化绘制和交互控制。通过模块化设计整合了数据处理、频域分析和图形显示的完整流程。