MATLAB基于维格纳-威利分布的复合信号时频分析系统

资 源 简 介

该MATLAB项目实现了经典维格纳-威利分布算法，支持多分量正弦复合信号输入和可视化分析。系统提供交叉项抑制对比和能量分布特性输出，适用于非平稳信号处理研究。

详 情 说 明

基于维格纳-威利分布的复合信号时频分析系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的复合信号时频分析系统，核心基于维格纳-威利分布（Wigner-Ville Distribution, WVD）算法。系统能够对用户自定义的多分量正弦复合信号进行高分辨率的时频分析，提供丰富的可视化展示和定量分析功能，特别包含了对WVD特有交叉项现象的抑制效果对比分析，为信号处理研究和应用提供有力工具。

功能特性

• 经典WVD算法实现：完整实现维格纳-威利分布的核心计算算法
• 复合信号支持：支持用户自定义多分量正弦信号的参数配置
• 多维可视化：提供三维立体图、二维等高线图等多种时频分布展示方式
• 交叉项分析：专门分析并展示WVD中的交叉项干扰及其抑制效果
• 能量特性分析：定量分析时频分布的能量集中度和分布特性
• 灵活参数配置：支持采样参数、窗函数类型等多种处理参数调整

使用方法

信号参数配置

在运行主程序前，需配置以下参数：

• 信号分量参数：每个正弦分量的频率(Hz)、幅度、相位(rad)
• 采样参数：采样频率(Hz)、信号持续时间(s)
• 处理参数：窗函数类型(汉宁窗、汉明窗等)、分析点数

执行分析

运行主程序文件，系统将自动：

1. 根据配置生成复合信号
2. 计算WVD时频分布
3. 生成各类可视化结果
4. 输出能量分布统计报告
5. 展示交叉项分析对比

结果输出

系统生成以下输出内容：

• 时频分布二维数据矩阵
• 三维立体时频分布图
• 二维等高线示意图
• 能量集中度分析报告
• 交叉项分布对比图

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox
• 内存建议：至少4GB RAM（复杂信号分析时推荐8GB以上）

文件说明

主程序文件整合了系统的全部核心功能，包括信号生成模块、WVD计算引擎、可视化处理单元以及分析报告生成器。具体实现了复合信号的参数化构建、维格纳-威利分布的数值计算、交叉项现象的识别与抑制、时频分布的多维度图形展示，以及能量分布特性的定量统计分析。该文件通过模块化设计将各功能有机结合，为用户提供一站式的时频分析解决方案。