MATLAB功率谱估计与可视化分析系统（经典法实现版）

资 源 简 介

基于MATLAB开发的功率谱分析工具，实现周期图法和自相关法两种经典功率谱估计算法。支持多种窗函数选择，提供功率谱密度标准化和分贝转换功能，适用于信号频谱分析与可视化。

详 情 说 明

MATLAB 功率谱估计与可视化分析系统（经典法实现版）

项目介绍

本项目是一款基于 MATLAB 开发的交互式功率谱估计与分析工具，专注于实现经典的功率谱估计方法。系统采用图形用户界面（GUI）设计，用户无需编写代码即可完成信号频谱分析的全流程操作，包括参数设置、算法执行、结果可视化与数据导出。该系统适用于信号处理教学、科研分析及工程应用场景，方便用户快速评估信号的频域特性。

功能特性

• 经典算法实现：提供了周期图法（Periodogram） 和基于自相关函数的 Blackman-Tukey 法两种经典的功率谱估计算法。
• 灵活的参数配置：

- 支持多种窗函数选择，包括矩形窗、汉宁窗、汉明窗等。 - 提供功率谱密度（PSD）的标准化选项（‘density’ 或 ‘spectrum’）。 - 支持将功率谱结果转换为分贝（dB）单位。 - 可自定义分析的频率范围。

• 全面的可视化分析：

- 在同一界面下展示原始时域信号波形、估计的功率谱密度图。 - 可选显示信号的自相关函数图，辅助算法理解与结果分析。

• 数据导出功能：支持将功率谱估计结果（包括频率轴和功率谱值）导出为 .mat 或 .txt 格式文件，便于后续处理或报告撰写。

使用方法

1. 启动系统：在 MATLAB 环境中运行主程序文件，系统图形界面将自动打开。
2. 输入数据与参数：

- 在界面中输入或加载一维实数时域信号数据。 - 设置信号的采样频率（单位：Hz）。 - 根据分析需求，选择窗函数类型、频谱归一化方式、是否进行分贝转换以及频率范围。

1. 执行分析：点击相应按钮，选择使用周期图法或自相关法进行功率谱估计。
2. 查看结果：分析完成后，界面将同步更新并显示原始信号图、功率谱图及可选的自相关函数图。
3. 导出数据：如需要，可通过界面提供的导出功能将频谱数据保存至指定文件。

系统要求

• 软件平台：需要安装 MATLAB（推荐使用 R2016a 或更高版本）。
• 必要工具箱：系统主要依赖 MATLAB 的基础功能与图形界面组件，无需特殊的工具箱支持。

文件说明

主程序文件整合了项目的所有核心功能，是系统的控制中枢和用户交互的入口。它负责创建并管理图形用户界面，接收用户通过界面输入的各项参数和指令，并据此调用相应的算法模块进行功率谱计算。同时，它还控制着分析结果的可视化绘制过程，并将生成的频谱数据与图形按用户要求进行输出或存档。