MATLAB实现FFT与STFT频谱分析对比系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB构建三类典型测试信号（正弦波、扫频、含噪突变信号），对比分析FFT和STFT算法的频谱特性。系统可视化展示两种方法在时频分辨率、频谱泄露和瞬态检测等方面的性能差异，为信号处理算法选择提供实践参考。

详 情 说 明

基于MATLAB的FFT与STFT频谱分析对比系统

项目介绍

本项目通过设计三类典型测试信号（单频正弦波、扫频信号、含噪声突变信号），分别应用FFT（快速傅里叶变换）和STFT（短时傅里叶变换）算法进行频谱分析。系统将可视化展示两种算法在时频分辨率、频谱泄露、瞬态信号捕捉等方面的性能差异，并提供定量对比分析报告。

该项目旨在深入探究传统FFT与STFT在不同信号特性下的分析能力，为信号处理算法选择提供理论依据和实践参考。

功能特性

• 多信号类型支持：涵盖单频正弦波、线性扫频信号、含噪声突变信号三种典型测试场景
• 双算法对比：并行实现FFT全局频谱分析和STFT时频分析
• 全面可视化：提供时域波形、频谱图、时频谱的对比显示
• 定量分析：生成包含频谱分辨率、时域定位精度、计算效率等参数的对比报告
• 性能评估：总结两种算法在不同信号场景下的优缺点

使用方法

1. 运行主程序文件，系统将自动生成三类测试信号
2. 程序将对每个信号分别执行FFT和STFT分析
3. 查看生成的对比图形界面，观察时频分析结果
4. 分析控制台输出的定量对比报告
5. 根据性能评估图表理解算法适用场景

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存
• 支持图形显示界面

文件说明

主程序文件整合了系统的完整功能流程，包括测试信号的生成模块、FFT频谱分析引擎、STFT时频分析实现、多种可视化图形的绘制以及定量性能对比报告的生成。该文件通过系统的函数调用和数据传递，完成了从信号输入到分析结果输出的全过程处理，确保用户能够直观地比较两种算法在不同信号条件下的表现差异。