MATLAB 信号分析器（signalanalyzer-app）使用记录

MATLAB 信号分析器（signalanalyzer-app）使用记录

一、前言

公司在做电机振动测试，现得到振动测试数据，需要结合数据分析电机性能。

二、MATLAB信号分析器

参考官网，信号分析器说明如下：
信号分析器是一款交互式工具，用于在时域、频域和时频域中可视化、预处理、测量、分析和比较信号。使用该 App，您可以：

1. 轻松访问 MATLAB 工作区中的所有信号
2. 对信号进行平滑处理、滤波、重采样、去趋势、去噪、复制、提取、重命名和编辑，无需离开该 App
3. 添加和应用自定义预处理函数
4. 同时可视化和比较信号的多种波形、频谱、持久性、频谱图和尺度图表示
5. 测量数据和信号统计量

通过信号分析器可同时和在同一视图中处理不同持续时间的许多信号。

三、使用信号分析器

参考官网提供从鲸鱼音频中提取感兴趣的区域，步骤如下：
示例：从鲸鱼音频中提取感兴趣的区域

3.1 加载采集信号数据

读取一个包含太平洋蓝鲸发出的数据的音频文件，采样频率为 4 kHz。此文件来自于康奈尔大学生物声学研究项目保存的动物发声库。数据中的时间标度压缩了 10 倍，以便提高音调并使叫声更可闻。将信号转换为 MATLAB® 时间表。代码如下：

[w,fs] = audioread("bluewhalesong.au");

whale = timetable(seconds((0:length(w)-1)'/fs),w);

% To hear, type soundsc(w,fs)

3.2 分析采集信号数据

3.2.1 在 MATLAB 信号分析器中交互式地分析十分方便。打开信号分析器并将时间表拖到显示画面上。噪声中突出了四个特征。第一个称为颤音，其他三个称为呻吟音。

3.2.2 在显示选项卡上，点击频谱打开频谱视图，然后点击平移器以激活平移器。使用平移器创建一个宽度约为 2 秒的缩放窗口。拖动该缩放窗口，使其位于颤音的中心。频谱显示在 900 Hz 附近有明显的峰值。

3.2.3 通过高通滤波分离单个颤音。右键点击 Signal 表中的信号，并选择生成副本来创建鲸鱼音频的副本。通过清除 Signal 表中原始信号名称旁边的复选框，从显示画面中删除原始信号。

在信号表中选择副本信号后，在分析器选项卡上，点击预处理。从函数库中选择 Highpass。在函数参数面板中，将通带频率设置为 925 Hz，阻带衰减设置为 80 dB。对陡度使用默认值。点击应用。

3.2.4 转至显示选项卡，通过点击数据游标下方的箭头并选择 Two 来放置两个数据游标。将一个游标放在 1.3 秒处，另一个游标放在 3.3 秒处。点击提取信号旁边的箭头，并选择 Between Time Cursors 来提取包含颤音的区域。

3.2.5 清空显示画面并选择原始信号。提取三个呻吟音来比较其频谱：

1. 使平移器缩放窗口的中心位于第一个呻吟音上。频谱有八个清晰定义的峰值，其位置非常接近 170 Hz 的倍数。点击提取信号旁边的按钮，并选择 Between Time Limits。
2. 点击平移器以隐藏平移器。按空格键查看完整信号。点击放大 X，划出一个区间长度为 2 秒的时间视图，使其中心位于第二个呻吟音上，将其放大。频谱再次在 170 Hz 的倍数位置显示峰值。点击提取信号旁边的按钮，并选择 Between Time Limits。
3. 按空格键查看完整信号。放大第三个呻吟音。同样，在 170 Hz 的倍数位置显示峰值。点击提取信号旁边的按钮，并选择 Between Time Limits。
   通过清除 Signal 表中原始信号名称旁边的复选框，从显示画面中删除原始信号。显示您刚刚提取的三个感兴趣的区域。其频谱大致重叠在一起。点击显示网格添加第二个显示画面，并绘制包含您提取的颤音的感兴趣区域及其频谱。颤音和呻吟音的频谱明显不同。
   

3.2.6 在信号表中选择提取的信号。点击分析器选项卡上的导出，以导出 MAT 文件中的四个感兴趣区域。

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