MATLAB实现的Hilbert-Huang变换信号分析工具

资 源 简 介

本项目提供一套完整的MATLAB解决方案，用于非平稳信号的Hilbert-Huang变换分析。系统支持自动信号预处理、EMD分解、Hilbert谱计算和边际谱分析，能够生成高分辨率时频图谱，适用于振动、生物信号等实际工程应用场景。

详 情 说 明

基于Hilbert-Huang变换的实际信号时频分析与谱图生成系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的基于Hilbert-Huang变换(HHT)的非平稳信号分析系统。系统能够对实际采集的一维时间序列数据进行全自动处理，通过经验模态分解(EMD)和Hilbert变换，生成高分辨率的时频分布图和频谱分析结果，为振动分析、生物信号处理、音频分析等领域的非平稳信号研究提供强有力的工具支持。

功能特性

• 全自动信号处理：实现从原始信号到时频谱图的一键式分析流程
• 自适应分解能力：采用经验模态分解技术，自动识别信号内在的振荡模式
• 高分辨率时频分析：通过Hilbert变换获得精确的瞬时频率和能量分布
• 多维度可视化：提供时频谱图、边际谱图、模态分量图等多种分析视图
• 实际信号兼容：支持多种采样率的实际采集信号，包括振动信号、生物信号、音频信号等

使用方法

1. 准备输入数据：将待分析的一维时间序列数据保存为.mat文件，或在代码中直接定义数组变量
2. 运行分析系统：执行主程序文件，系统将自动完成信号预处理、EMD分解、Hilbert谱计算等全部流程
3. 查看分析结果：系统会自动生成并显示以下分析结果：

- HHT时频谱图（二维彩色时频分布） - 边际谱图（频率-能量统计分布） - 模态分量图（各阶IMF函数展示） - 文本分析报告（主要频率成分和能量分布统计）

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 足够的内存空间（建议8GB以上，根据信号长度调整）

文件说明

主程序文件整合了系统完整的分析流程，实现了信号数据读取与验证、自动经验模态分解处理、Hilbert时频变换计算、高分辨率谱图生成以及分析结果综合展示等核心功能。该文件包含了信号预处理模块、EMD分解算法、瞬时频率提取、谱估计方法和多维可视化组件，能够根据输入信号特性自动调整分析参数，确保对不同类型非平稳信号的分析效果。