MATLAB模态分析与信号综合处理工具箱
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB平台的信号处理与模态分析综合工具箱,集成多种先进的数字信号处理算法和模态参数识别技术。工具箱面向振动工程、结构健康监测和机械故障诊断等领域,提供从基础信号分析到复杂模态参数提取的完整解决方案。
功能特性
- 时域分析模块:实现信号的时域特征提取和预处理,包括均值、方差、峰值等统计特征计算
- 频域分析模块:支持FFT频谱分析、自功率谱密度和互功率谱密度估计
- 相干函数分析:计算系统输入输出信号的相干性系数,评估线性关系强度
- 频响函数估计:采用H1、H2、Hv多种方法估计系统频率响应函数
- 时频分析:提供短时傅里叶变换(STFT)、小波变换等时频分布分析工具
- HHT分析:完整的希尔伯特-黄变换实现,包含经验模态分解(EMD)和希尔伯特谱分析
- 随机减量法:从随机响应信号中有效提取自由衰减响应数据
使用方法
- 数据准备:准备振动信号数据(支持.mat/.txt/.csv格式),确保多通道时间序列的采样频率和信号长度统一
- 参数配置:设置采样频率、分析频段、窗函数类型、重叠率等分析参数
- 执行分析:运行主程序,选择需要的分析模块
- 结果输出:获取时域/频域分析图、相干函数曲线、频响函数特性、HHT分析结果以及模态参数识别报告
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:8GB以上
- 磁盘空间:至少2GB可用空间
文件说明
main.m文件作为工具箱的核心入口,整合了所有分析模块的控制逻辑与数据处理流程,实现了信号加载与验证、分析参数配置、多方法协调调用以及结果可视化与导出等核心功能,确保了整个分析过程的高效性与一致性。