基于MATLAB的高阶谱分析工具箱实现信号功率谱与双谱计算

资 源 简 介

本项目使用MATLAB实现信号的高阶谱分析，核心功能为计算信号的功率谱密度与双谱特征，支持直接法和间接法两种估计方式。适用于非线性信号处理，可调用高阶谱分析工具箱专业函数进行精确计算，为信号特征提取提供高效解决方案。

详 情 说 明

高阶谱分析与信号处理工具箱应用——信号功率谱与双谱计算项目

项目介绍

本项目基于MATLAB平台开发，专注于信号的高阶谱分析技术实现。通过调用专业的高阶谱分析工具箱函数，项目能够对输入的一维时间序列信号进行功率谱密度估计和双谱特征计算。核心功能包括采用直接法和间接法两种算法进行双谱估计，支持信号非线性特征提取、相位耦合分析以及非高斯性检测等重要应用场景，为信号处理、机械故障诊断和非线性系统分析提供有效的分析工具。

功能特性

• 功率谱密度估计：采用经典谱估计方法计算信号的功率谱密度
• 双谱分析计算：支持直接法和间接法两种双谱估计算法
• 多参数配置：可调节频谱分辨率、窗函数类型、信号分段重叠率等参数
• 丰富可视化输出：生成功率谱密度图、双谱幅度图（三维曲面/二维投影）、双谱相位图
• 数值结果输出：提供双谱复数值矩阵及统计特征参数（双谱积分、双相干系数等）
• 专业分析能力：实现相位耦合检测、非线性特征识别和非高斯性分析

使用方法

1. 准备输入数据：准备待分析的一维时间序列信号数据
2. 设置参数：配置采样频率、信号分段参数（窗函数、重叠率）、双谱估计方法（直接法/间接法）和频谱分辨率
3. 执行分析：运行主程序开始信号处理分析
4. 查看结果：观察生成的各类谱图和分析结果，获取数值输出矩阵

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 高阶谱分析工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 推荐内存：4GB以上
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件实现了信号处理的全流程控制，包括数据输入验证、参数配置管理、功率谱密度计算、双谱估计算法选择与执行、结果可视化生成以及分析统计数据输出等核心功能。该文件整合了直接法与间接法双谱计算流程，确保分析过程的完整性和结果的可重复性。