MATLAB振动信号处理：基于二次积分法的加速度位移重构系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现振动加速度信号到位移的高精度转换，集成信号预处理、二次数值积分、误差补偿和时频域分析功能，适用于结构健康监测与振动分析场景。

详 情 说 明

基于二次积分法的振动加速度信号位移重构系统

项目介绍

本项目开发了一套振动信号处理系统，能够将加速度计采集的原始振动加速度信号通过二次积分法重构为位移信号。系统集成了信号预处理、数值积分、误差补偿和可视化分析功能，适用于结构健康监测、振动分析等工程领域。

功能特性

• 信号预处理：提供原始加速度信号的去噪、滤波（巴特沃斯滤波器）和基线校正功能。
• 位移重构：采用梯形法则或辛普森法则对预处理后的加速度信号进行二次数值积分，得到位移时程。
• 误差补偿：集成趋势项消除和积分漂移校正技术，提升位移重构的精度。
• 可视化分析：支持加速度和位移信号的时域波形、频域频谱绘制，以及峰值、RMS值等特征参数统计。
• 多格式支持：可导入.mat/.csv格式的加速度数据，并导出处理结果至相同格式。

使用方法

1. 准备输入数据：确保加速度数据文件（.mat或.csv）包含时域信号序列，并已知采样频率（Hz）和测量时长（s）。
2. 设置处理参数：运行主程序后，按提示输入采样频率、选择滤波器类型与截止频率、指定积分算法。如有传感器校准参数（灵敏度、零点偏移），可一并输入。
3. 执行信号处理：系统将自动完成去噪、积分和补偿流程，并显示中间及最终结果图谱。
4. 查看与导出结果：处理完成后，系统将生成加速度/位移的时域图、频谱图及统计报表。用户可选择将位移数据导出为.mat或.csv文件。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• MATLAB版本：R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件封装了系统的核心处理流程，包括：振动信号的读取与参数设置、基于巴特沃斯滤波或小波阈值去噪的预处理环节、采用数值积分方法将加速度转换为速度及位移的计算步骤、针对积分结果进行趋势项与基线漂移的误差补偿，以及最终的结果可视化与数据导出功能。