信号时频域变换分析工具
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB开发的信号时频域变换分析工具集,提供了一个简易而功能完整的信号处理平台。工具集成了快速傅里叶变换(FFT)和傅里叶逆变换(IFFT)的核心算法,支持对导入信号进行频谱分析和信号重构操作。通过直观的可视化界面,用户能够同时观察原始信号、频谱特征以及重建信号的对比效果,为信号处理分析和算法验证提供便利。
功能特性
- 双域变换分析:实现信号在时域与频域之间的双向转换,包括FFT正变换和IFFT逆变换
- 灵活数据导入:支持.txt和.csv格式的时域信号数据导入,数据格式为两列(时间序列和对应幅值)
- 频谱可视化:提供幅度谱和相位谱的完整频谱特征展示
- 交互式频域编辑:支持手动设置频域截止频率或特定频点修改,实现频域滤波功能
- 信号重构能力:通过修改后的频域数据重建时域信号,验证频域操作效果
- 量化评估指标:自动计算并输出信噪比(SNR)、均方误差(MSE)等变换精度指标
- 多图对比显示:集成化可视化界面同步展示原始信号、频谱图和重建信号的对比分析
使用方法
- 数据准备:准备包含时间序列和幅值的两列数据文件(.txt或.csv格式)
- 参数设置:输入信号的采样频率(单位:Hz),如需频域编辑则设置相应滤波参数
- 执行分析:运行程序,系统将自动完成信号加载、变换计算和可视化展示
- 结果导出:可保存重构的时域信号数据(.mat格式)和变换精度报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 至少4GB内存,推荐8GB以上用于处理较大数据文件
文件说明
主程序文件实现了完整的信号处理流程控制,包括用户界面交互、数据读写管理、变换算法调度以及图形结果生成。它协调完成了从信号导入、预处理、频域变换、交互编辑到逆变换重建的全流程操作,并负责计算精度指标和生成综合可视化输出。