基于MATLAB的非平稳信号时频分析方法研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

信号处理是非平稳信号分析的基础，在通信、雷达、语音处理、生物医学工程等领域应用广泛。

传统信号处理方法分析的对象多为线性、平稳信号，而现实世界中广泛存在的信号多为非平稳信号，其统计特性随时间而变化，传统信号处理方法难以有效分析。

时频分析方法作为一种有效的非平稳信号分析方法，近年来得到了广泛的关注和研究。

2. 本选题国内外研究状况综述

时频分析方法自20世纪80年代以来得到了迅速发展，并在信号处理、图像处理、语音识别等领域得到了广泛应用。

近年来，随着计算机技术的快速发展，时频分析方法的研究和应用也取得了新的进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将以matlab为工具，对非平稳信号时频分析方法进行深入研究。

主要内容包括：
1.非平稳信号基本理论：介绍非平稳信号的概念、特点以及常见的非平稳信号模型，为后续的时频分析方法研究奠定基础。

2.时频分析方法：系统介绍几种常用的时频分析方法，包括短时傅里叶变换(stft)、小波变换(wt)、wigner-ville分布(wvd)和hilbert-huang变换(hht)等，并对其基本原理、优缺点和适用范围进行详细分析。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真实验和案例分析相结合的研究方法。

1.理论分析：通过查阅相关文献，系统学习和掌握非平稳信号时频分析方法的基本理论、算法原理以及各种方法的优缺点和适用范围，为后续的仿真实验和案例分析奠定理论基础。

2.仿真实验：利用matlab信号处理工具箱，构建非平稳信号模型，并分别采用stft、wt、wvd和hht等时频分析方法对仿真信号进行分析，比较不同方法在时频分辨率、抗噪声性能等方面的差异，并分析各种方法的适用范围。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统比较了不同时频分析方法的性能差异，并结合实际案例探讨了其适用范围，为工程应用提供了参考依据。

2.基于matlab开发了非平稳信号时频分析方法工具箱，为相关领域的研究者提供了便捷的分析工具。

3.将时频分析方法应用于实际工程案例，验证了方法的有效性和实用性，并为相关领域的技术发展提供了参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 周永权,王军,陈光化,等. 基于ceemdan和改进vmd排列熵的滚动轴承故障诊断[j]. 振动与冲击, 2021, 40(19): 169-176.

[2] 王奉涛,屈梁生,骆振黄. 基于vmd和多点最优组合能量熵的滚动轴承故障诊断[j]. 振动与冲击, 2020, 39(10): 207-214 222.

[3] 陈欢,王晓峰,丁东方. 基于改进vmd和深度卷积神经网络的轴承故障诊断[j]. 机械工程学报, 2020, 56(22): 132-142.