MATLAB实现基于随机减量法的结构自由衰减振动信号提取系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过随机减量技术（RDT），从随机激励下的结构振动响应信号中自动提取自由衰减响应。系统包含信号预处理、时域分析模块，适用于土木工程结构健康监测与振动分析。

详 情 说 明

基于随机减量法的结构自由衰减振动信号提取系统

项目介绍

本项目通过MATLAB实现了随机减量技术（Random Decrement Technique），能够从结构在随机激励下的振动响应信号中提取自由衰减响应。系统对输入的随机振动信号进行预处理后，采用时域平均技术分离确定性自由响应分量，最终准确识别结构的固有频率、阻尼比等关键动力学特性参数。

功能特性

• 信号预处理：支持去趋势、数字滤波、信号分段等预处理操作
• 随机减量法核心算法：基于阈值触发机制，实现自由响应分量的有效提取
• 参数自动识别：自动计算结构的固有频率和阻尼比
• 可视化分析：提供原始信号、触发点标记、自由响应叠加等过程图形
• 质量评估：输出信噪比、收敛性分析等信号质量指标

使用方法

1. 准备输入数据：准备结构随机振动响应时间序列（N×1数组）
2. 设置参数：配置采样频率、阈值参数、窗函数类型、窗长、重叠率等
3. 运行系统：执行主程序开始信号处理
4. 查看结果：获取自由衰减振动信号波形、特征参数和可视化图形

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 至少4GB内存（建议8GB以上处理大型数据集）

文件说明

主程序文件整合了完整的信号处理流程，包含数据导入与校验、信号预处理（趋势消除与滤波）、随机减量法阈值触发点的识别与分段截取、自由衰减响应的时域平均计算、模态参数自动识别算法，以及结果可视化与质量评估报告的生成功能。