MATLAB实现：基于Teager能量谱的机械故障诊断信号分析系统

资 源 简 介

本MATLAB项目提供两种Teager能量谱计算方法，针对机械故障诊断设计。可处理振动、声音等传感器数据，通过计算能量谱高效检测设备异常状态（如轴承磨损），适用于工程信号分析应用。

详 情 说 明

基于Teager能量谱算法的机械故障诊断信号分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台的机械故障诊断信号分析系统，核心在于实现两种Teager能量谱计算方法。系统专门针对机械振动信号、声音信号等传感器数据，通过计算Teager能量谱来有效提取设备故障特征，适用于检测轴承磨损、齿轮故障等多种机械异常状态。该系统集成了信号预处理、能量谱分析和故障诊断功能，为设备状态监测与预测性维护提供关键技术支持。

功能特性

• 核心算法实现：完整实现了基于Teager能量算子（TEO）的离散计算方法及其滑动窗口能量谱分析。
• 多源信号处理：支持处理一维时间序列数据，如振动加速度信号和声音波形。
• 交互式参数配置：允许用户设置采样频率、信号分段长度、滤波器参数以及特定分析频段范围。
• 多维结果可视化：生成清晰的Teager能量谱二维图（时间-频率-能量分布），直观展示信号特征。
• 智能故障诊断：具备特征频率峰值检测功能，并可结合预设的故障频率库进行故障类型概率分析。
• 定量指标输出：提供平均能量、峰值能量、能量熵等多种能量统计指标，用于量化评估设备状态。

使用方法

1. 数据准备：将待分析的机械传感器数据（一维时间序列）准备好，并确认其采样频率。
2. 参数设置：运行主程序，根据提示或配置文件输入采样频率，并可选择性地调整信号分段、滤波等参数。
3. 执行分析：系统将自动完成信号预处理、Teager能量谱计算和特征提取。
4. 结果解读：查看生成的Teager能量谱图，分析特征频率峰值报告和故障概率分析结果，结合能量统计指标判断设备健康状况。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本
• 必备工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件整合了系统的核心工作流程，其主要能力包括：引导用户进行参数配置、调用数据读取与预处理模块、执行Teager能量算子的计算与谱分析过程、实现故障特征频率的识别与定位、生成综合性的可视化图谱与分析报告，并提供诊断结论的输出接口。