MATLAB交互式短时傅里叶变换分析工具

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的交互式信号分析工具，通过GUI界面实现短时傅里叶变换的动态参数调节。用户可实时调整窗函数、窗口长度和重叠率等参数，并即时可视化频谱变化，适用于教学演示和信号处理研究。

详 情 说 明

基于可调参数的短时傅里叶变换分析工具

项目介绍

本项目是一个用于时频信号分析的交互式工具，核心功能是执行短时傅里叶变换并支持参数动态调节。通过直观的图形界面，用户可以实时调整窗函数类型、窗口长度、重叠率等关键参数，并即时观察频谱图的变化效果。该系统适用于音频分析、振动信号处理、生物医学信号分析等多种场景，为科研和工程应用提供灵活的时频分析解决方案。

功能特性

• 多格式信号输入支持：可加载.wav音频文件、.mat数据文件或接入实时采集信号，支持单通道及多通道处理
• 灵活的参数调节：

- 窗函数类型：汉宁窗、汉明窗、矩形窗等多种可选 - 窗口长度：支持点数或时间长度两种设置方式 - 重叠率：百分比或重叠点数灵活调节

• 丰富的频谱显示：

- 线性/对数幅度谱显示 - 功率谱密度分析 - 时间-频率-幅度三维频谱图 - 最大频率轴范围可调的频谱瀑布图

• 分析结果输出：

- 频域特征参数统计（峰值频率、频谱质心等） - 频谱数据矩阵导出（.mat格式） - 参数设置配置文件保存与加载

使用方法

1. 启动工具：运行主程序文件启动图形用户界面
2. 信号加载：通过文件菜单导入.wav或.mat格式信号数据，或选择实时输入模式
3. 参数设置：在界面左侧面板调节采样频率、窗函数类型、窗口长度、重叠率等参数
4. 实时观察：参数调整后系统自动更新频谱图显示，支持缩放、平移等交互操作
5. 结果导出：通过导出菜单保存频谱图、数据矩阵或当前参数配置

系统要求

• 操作系统：Windows 7及以上 / macOS 10.14及以上 / Linux各主流发行版
• 软件环境：MATLAB R2018b及以上版本
• 内存需求：建议4GB以上，处理大文件时需更大内存
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件集中实现了整个分析工具的核心功能，包括图形用户界面的构建与布局、各类回调函数的定义与关联、信号数据的读取与预处理流程、短时傅里叶变换算法的执行核心、频谱图及瀑布图等多种可视化结果的生成与渲染、用户交互过程中的参数验证与实时更新机制、分析结果的统计计算与导出功能的调度管理。该文件通过模块化设计整合了数据输入、参数调节、变换计算和结果展示的完整工作流，确保了工具运行的流畅性和响应速度。