基于MATLAB的多分量混合信号时频分析与滤波器设计系统

资 源 简 介

本项目实现了多分量混合信号的生成、采样与频谱分析，提供低通、高通和带通三种数字滤波器设计功能。通过MATLAB进行FFT变换与信号处理，支持对原始及滤波信号的频谱对比，适用于信号分析与滤波教学研究。

详 情 说 明

基于多分量混合信号的时频分析与滤波器设计系统

项目介绍

本项目是一个集信号生成、数字滤波和频谱分析于一体的综合信号处理系统。系统能够生成包含低频、中频和高频分量的合成信号，设计三种不同类型的数字滤波器（低通、高通、带通），并对信号进行滤波处理和全面的时频分析。通过可视化对比展示，用户可以直观地观察滤波效果和信号特性变化。

功能特性

• 多分量信号生成：可定制低频（1-10Hz）、中频（20-50Hz）、高频（100-200Hz）分量参数的合成信号
• 数字化采样处理：支持可配置的采样频率（1000Hz）和采样时长（1-5秒）
• 先进频谱分析：采用FFT变换对信号进行幅度谱和相位谱分析
• 多功能滤波器设计：提供低通（截止频率30Hz）、高通（截止频率80Hz）、带通（通带40-120Hz）三种滤波器
• 全面的可视化展示：时域波形对比、频域特性对比、滤波器响应特性展示
• 量化分析输出：提供峰值频率成分、能量分布等量化分析结果

使用方法

1. 参数配置：在代码中修改信号参数（各分量频率）、采样参数（频率和时长）和滤波器参数
2. 运行系统：执行主程序文件启动信号处理流程
3. 结果查看：系统自动生成多个图形窗口展示处理结果：

- 原始信号与三种滤波后信号的时域波形对比 - 四种信号的幅度谱和相位谱分析对比 - 三种滤波器的频率响应特性曲线 - 数值分析结果在命令窗口输出

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件集成实现了系统的全部核心功能，包括信号参数设置与合成信号生成、采样过程执行、滤波器设计与特性分析、信号滤波处理、时域与频域结果可视化以及量化分析计算。该文件作为系统入口，协调各功能模块顺序执行，确保完整数据处理流程的顺利实现。