希尔伯特黄变换的主程序、边际谱的计算方法、并绘制了仿真信号的FFT频谱和功率谱

资 源 简 介

希尔伯特黄变换的主程序、边际谱的计算方法、并绘制了仿真信号的FFT频谱和功率谱

详 情 说 明

希尔伯特黄变换（HHT）是一种先进的信号处理方法，主要用于分析非平稳和非线性信号。该技术结合了经验模态分解（EMD）和希尔伯特变换两大核心算法，能够有效提取信号的时频特征。

主程序实现了完整的HHT分析流程。首先通过EMD方法将原始信号分解为若干本征模态函数（IMF），这些IMF分量满足瞬时频率的物理意义要求。每个IMF分量经过希尔伯特变换后，可以得到对应的解析信号，进而计算出瞬时包络和瞬时频率。

边际谱作为HHT的重要输出之一，反映了信号能量在频率域的累积分布特性。其计算方法是对Hilbert-Huang时频谱在时间维度进行积分，得到各频率成分的总能量分布。与传统的傅里叶谱相比，边际谱能更好地反映非平稳信号的真实频率特征。

程序还包含对仿真信号的频谱分析功能：通过快速傅里叶变换（FFT）计算信号的频谱分布，并绘制功率谱密度图。这些传统频域分析方法与HHT形成对比，突显HHT在处理非平稳信号方面的优势。

可视化部分包含多个专业图表：EMD分解结果展示各IMF分量及其残差；瞬时包络和瞬时频率图揭示信号的局部特性；Hilbert-Huang谱提供信号能量在时频平面的精细分布；边际谱则给出全局频率特征。这些图形共同构成完整的HHT分析结果展示体系。