MATLAB通用时频分析工具箱发布：集成多种先进算法

资 源 简 介

本MATLAB工具箱提供完整的时频信号分析解决方案，集成短时傅里叶变换、小波变换、Wigner-Ville分布等经典算法，支持时频可视化、特征提取及模态分解。适用于非平稳信号处理与故障诊断场景，提升分析效率。

详 情 说 明

MATLAB通用时频分析工具箱

项目介绍

本工具箱是一个功能全面的时频分析工具集，专为处理非平稳信号设计。它集成多种经典时频分析算法，提供从信号输入、时频变换到结果可视化与特征提取的完整工作流。适用于机械故障诊断、生物医学信号分析、语音处理等需要研究信号频率成分随时间变化的领域。

功能特性

• 多算法支持: 包含短时傅里叶变换(STFT)、连续小波变换(CWT)、Wigner-Ville分布(WVD)等核心时频分析方法
• 灵活输入: 支持单通道/多通道一维时序信号，可接受.mat文件、向量数组或实时数据流
• 参数自定义: 允许用户配置采样频率、窗函数类型、尺度参数、重叠率等关键参数
• 丰富输出:

- 时频矩阵（时间-频率-能量三维数据） - 可交互时频图谱（热力图、等高线图、3D曲面显示） - 特征统计量（瞬时频率、频谱熵、模态分量等） - 多格式导出（.mat/.fig/.png）

• 批处理功能: 支持对多个信号文件进行批量时频分析处理

使用方法

1. 准备信号数据: 将待分析信号保存为.mat文件或直接导入向量数组
2. 设置分析参数: 根据需要选择算法类型、窗函数、采样频率等参数
3. 执行时频分析: 运行主程序，生成时频分布结果
4. 结果可视化: 查看生成的时频图谱，可交互调整显示方式
5. 特征提取与导出: 获取信号特征统计量，并将结果保存为所需格式

示例代码： % 加载信号数据 load('signal.mat');

% 设置STFT参数 params.fs = 1000; % 采样频率 params.window = 'hann'; % 窗函数类型 params.overlap = 50; % 重叠率(%)

% 执行时频分析 [tfr, t, f] = main(signal, 'STFT', params);

% 可视化结果 imagesc(t, f, abs(tfr)); xlabel('时间(s)'); ylabel('频率(Hz)');

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
• 推荐内存4GB以上，处理大数据集时建议8GB以上

文件说明

主程序文件实现了工具箱的核心调度功能，包括信号数据的读取与预处理、时频分析算法的选择与执行、分析结果的可视化展示以及导出功能的统一管理。它作为整个工具箱的入口点，协调各个功能模块的工作流程，为用户提供简洁易用的操作接口。具体涵盖信号输入格式验证、参数配置处理、三种核心时频变换算法的调用控制、多种可视化模式的生成选项以及分析结果的标准化输出能力。