基于MATLAB的希尔伯特-黄变换信号分析与处理工具

资 源 简 介

该MATLAB项目实现完整的希尔伯特-黄变换算法，专用于非线性非平稳信号的时频分析。系统通过经验模态分解自适应生成本征模态函数，并结合希尔伯特谱分析计算瞬时频率，为信号处理研究提供高效解决方案。

详 情 说 明

基于MATLAB的希尔伯特-黄变换信号分析与处理系统

项目介绍

本项目基于MATLAB平台实现了一套完整的希尔伯特-黄变换信号分析系统。系统主要用于处理非线性、非平稳信号，通过经验模态分解和希尔伯特谱分析两大核心模块，能够自适应地将复杂信号分解为物理意义明确的本征模态函数，并计算瞬时频率和瞬时振幅，最终生成希尔伯特谱和边际谱，全面揭示信号的时频特性。

功能特性

• 完整的HHT算法实现：包含经验模态分解和希尔伯特谱分析全流程
• 多种信号输入支持：

- 一维时间序列数据（向量格式） - 多通道信号数据（矩阵格式） - 从.mat文件导入信号数据 - 自定义生成测试信号（调频信号、冲击信号等）

• 灵活的参数调节：可调节EMD分解的停止准则、IMF数量等关键参数
• 丰富的输出结果：

- IMF分量可视化显示 - 三维希尔伯特时频分布图 - 各IMF的瞬时频率/振幅曲线 - 频率能量分布的边际谱 - 重构信号误差分析 - 包含主要频率成分、能量分布等量化指标的分析报告

使用方法

1. 运行主程序文件启动系统界面
2. 选择信号输入方式：可直接输入数据、从文件导入或生成测试信号
3. 设置EMD分解参数（如停止准则、最大IMF数量等）
4. 执行希尔伯特-黄变换分析
5. 查看生成的IMF分量、时频分析结果和统计报告
6. 可保存分析结果或导出图表

系统要求

• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox
• 推荐配置：4GB以上内存，支持图形界面显示

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括信号数据的导入与预处理、经验模态分解算法的执行、本征模态函数的提取与展示、希尔伯特变换的瞬时参数计算、时频分布图谱的生成绘制、信号重构与误差分析以及最终分析报告的综合输出。该文件通过模块化设计实现了完整的希尔伯特-黄变换分析流程，为用户提供一体化的信号处理解决方案。