MATLAB频域信号分析工具箱
项目介绍
MATLAB频域信号分析工具箱是一套专门用于频域信号处理的完整工具集。本工具箱集成多种经典频谱分析算法,提供从基础频谱估计到高级频谱分析的完整解决方案,适用于音频处理、振动分析、通信信号处理等多个工程领域。
功能特性
- 信号频谱估计:支持傅里叶变换、功率谱密度估计(Welch方法、周期图法)
- 频率峰值检测:基于局部极大值搜索和阈值筛选的自动峰值识别
- 频谱滤波:提供带阻滤波、带通滤波等频域滤波功能
- 频谱可视化:可生成频谱图、频谱瀑布图、频谱对比图等多种图表
- 频谱参数统计:自动计算频谱均值、方差、带宽等统计特征
使用方法
- 基本频谱分析
% 载入时域信号,设置采样率
signal = load('signal_data.mat');
fs = 1000; % 采样率1000Hz
% 进行频谱分析并可视化
spectrum_analysis(signal, fs, 'window', 'hann');
- 峰值检测与统计
% 检测频谱峰值并获取统计信息
[peaks, stats] = detect_peaks(spectrum, 'minHeight', 0.1);
- 频域滤波处理
% 应用带通滤波(保留50-200Hz频率成分)
filtered_signal = frequency_filter(signal, fs, 'bandpass', [50 200]);
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 推荐内存:4GB以上
文件说明
主程序文件整合了工具箱的所有核心功能,实现了完整的频域分析流程。主要包括信号预处理与窗函数应用、快速傅里叶变换计算、多种功率谱密度估计方法执行、频谱峰值自动检测与特征提取、可配置参数的频域滤波操作、多种频谱图表生成与可视化展示,以及频谱统计参数计算与报告生成等综合处理能力。