MATLAB实现基于Wigner-Ville分布的生理信号时频分析系统

资 源 简 介

本项目运用MATLAB实现Wigner-Ville分布算法，可对ECG、EEG、EMG等生理信号进行高分辨率时频分析，提取信号的非线性特征与能量分布特性，适用于生物医学信号处理研究。

详 情 说 明

基于Wigner-Ville分布的生理信号非线性特征与能量分析系统

项目介绍

本项目实现Wigner-Ville分布（WVD）核心算法，专注于分析心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等生理信号的非线性特征与能量分布。系统通过高分辨率时频分析技术，能够有效捕捉信号中的瞬时频率变化和非平稳特性，为临床诊断和科研分析提供精确的时频域量化指标。

功能特性

• 高分辨率时频分析：基于WVD算法实现生理信号的时频能量分布分析
• 多模态信号支持：兼容ECG、EEG、EMG等多种生理信号格式
• 交叉项抑制处理：提供伪Wigner-Ville分布和平滑伪Wigner-Ville分布等交叉项抑制技术
• 非线性特征提取：量化瞬时频率方差、能量集中度等非线性特征指标
• 可视化输出：生成时频分布三维曲面图、等高线图等多种可视化结果
• 统计分析报告：提供峰值能量、平均能量分布等统计指标

使用方法

1. 数据输入：支持.mat文件和.txt文本格式的原始生理信号数据
2. 参数设置：

- 采样频率（Hz） - 信号通道选择（多通道信号处理） - 分析时间窗口设定 - 交叉项抑制等级参数（可选）

1. 执行分析：运行主程序进行时频分析和特征提取
2. 结果输出：

- 时频分布矩阵（二维能量密度数组） - 时频可视化图表 - 能量分布统计报告 - 非线性特征量化指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Signal Processing Toolbox
• 内存：至少8GB RAM
• 硬盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括生理信号数据的读取与预处理、Wigner-Ville分布算法的完整实现、交叉项抑制技术的参数化处理、时频分布矩阵的计算与生成、非线性特征的量化分析、多种可视化图表的自动创建以及分析结果的数据导出能力。该文件作为系统的主要入口，协调各功能模块的协同工作，确保整个分析流程的完整执行。