MATLAB实现的EMD/HHT非线性非稳态信号分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB平台开发，采用经验模式分解(EMD)与希尔伯特-黄变换(HHT)算法，可自适应分解非线性非稳态信号为固有模态函数(IMF)，并通过希尔伯特谱分析实现高精度时频特征提取，适用于生物医学、振动工程等领域的信号处理。

详 情 说 明

基于EMD/HHT的非线性非稳态信号分析与处理系统

项目介绍

本项目是一个专门针对非线性、非稳态信号的分析与处理系统，核心算法基于经验模式分解(EMD)和希尔伯特-黄变换(HHT)。系统能够自适应地将复杂信号分解为有限个固有模态函数(IMF)，并通过希尔伯特变换获得信号的时频能量谱，实现对非线性非稳态信号的精确时频分析。该系统为信号处理、故障诊断、生物医学工程等领域的研究和应用提供了强大的分析工具。

功能特性

• 完整的信号分析流程：支持从信号预处理到时频分析的全过程
• 自适应信号分解：基于EMD算法自动将信号分解为IMF分量
• 高精度时频分析：通过HHT变换获得精确的时频能量分布
• 丰富的可视化输出：提供多种图形化分析结果展示
• 参数灵活可调：支持用户自定义EMD分解参数和筛选停止准则

使用方法

1. 准备输入数据：准备一维时间序列数据（mat格式或CSV格式）
2. 设置分析参数：

- 信号采样频率（Hz） - 分析时间范围 - EMD分解次数（可选） - 筛选停止准则（可选）

1. 运行分析系统：执行主程序开始信号分析
2. 查看输出结果：

- EMD分解结果：各阶IMF分量矩阵 - Hilbert谱：时频能量分布图 - 边际谱：频率能量分布图 - 瞬时频率图：各IMF分量随时间变化图 - 分析报告：包含信号特征参数和统计信息

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（推荐8GB以上）
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，实现了完整的信号分析与处理流程。该文件包含信号数据读取与预处理功能，执行经验模式分解算法将输入信号自适应分解为多个固有模态函数，并通过希尔伯特变换计算各分量的瞬时频率和能量分布。同时具备结果可视化能力，可生成时频能量谱、边际谱和瞬时频率图等多种分析图表，并自动生成包含信号特征参数的分析报告。