1）MATLAB的簡單介紹

　　MATLAB是美國Mathworks公司開發(fā)的新一代科學(xué)計(jì)算軟件：MATLAB是英文MATtrix LABoratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室）的縮寫；MATLAB是一個(gè)專門為科學(xué)計(jì)算而設(shè)計(jì)的可視化計(jì)算器。利用這個(gè)計(jì)算器中的簡單命令，能快速完成其他高級(jí)語言只有通過復(fù)雜此案出才能實(shí)現(xiàn)的數(shù)值計(jì)算和圖形顯示。MATLAB是一種既可交互使用又能解釋執(zhí)行的計(jì)算機(jī)編程語言。所謂交互使用，是指用戶輸入一條語句后立即就能得到該語句的計(jì)算結(jié)果，而無需像C語言那樣首先編寫源程序，然后對(duì)之進(jìn)行編譯，連接，才能最終形成可執(zhí)行文件。MATLAB語言可以用直觀的數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述問題，從而避開繁瑣的底層編程，因此可大大提高工作效率。MATLAB是解決工程技術(shù)問題的技術(shù)平臺(tái)。利用它能夠輕松完成復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，數(shù)據(jù)分析，符號(hào)計(jì)算和數(shù)據(jù)可視化等任務(wù)。MATLAB軟件由主包和各類工具箱構(gòu)成。其中，主包基本是一個(gè)用C/C++等語言編寫成的函數(shù)庫。該函數(shù)庫提供矩陣（或數(shù)組）的各種算法以及建立在此基礎(chǔ)上的各種應(yīng)用函數(shù)和一些相關(guān)的用戶有好操作界面。而工具箱從深度和廣度上大大擴(kuò)展了MATLAB主包的功能和應(yīng)用領(lǐng)域。隨著自身的不斷完善和發(fā)展，MATLAB功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用也越來越廣泛。

　　2）信號(hào)測(cè)試技術(shù)與分析

　　隨著機(jī)械工業(yè)不斷向自動(dòng)化、高精度、智能化等方向的發(fā)展，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行及生產(chǎn)過程中進(jìn)行參量測(cè)試、分析與診斷等處理過程已成為必要環(huán)節(jié)，許多信號(hào)處理方法如時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)分析、相干分析、頻譜分析等已經(jīng)被廣泛被應(yīng)用與機(jī)械工程測(cè)試領(lǐng)域。

　　測(cè)試信號(hào)通常指的是被測(cè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)或狀態(tài)信息。測(cè)試信號(hào)可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式描述，也可以用圖形、圖表等進(jìn)行描述。在工程測(cè)試中，有的信號(hào)可以用數(shù)學(xué)公式精確描述，而大量的測(cè)試信號(hào)卻只能用數(shù)學(xué)公式來近似描述。

　　隨著數(shù)字信號(hào)處理理論和快速算法的不斷完善，特別是數(shù)字信號(hào)處理芯片的高速發(fā)展，測(cè)試信號(hào)分析與處理技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域越來越普及。

　　本設(shè)計(jì)為機(jī)械測(cè)試信號(hào)的時(shí)域和頻域分析，其中時(shí)域分析包括對(duì)信號(hào)最大值、最小值、中值、方差的分析，頻域分析包括FFT分析、頻譜分析、倒譜分析。

　　頻域分析中FFT是離散傅立葉變換DFT的快速算法，它使DFT在數(shù)字通信、語音信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)仿真、雷達(dá)理論、光學(xué)、醫(yī)學(xué)、地震監(jiān)測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，各種應(yīng)用一般都以卷積和相關(guān)運(yùn)算的具體處理為依據(jù)，或者以DFT作為連續(xù)傅立葉變換的基礎(chǔ)。FFT主要包括兩類：按時(shí)間抽取法和按頻率抽取法。

　　倒頻譜實(shí)際上是頻域信號(hào)取對(duì)數(shù)的傅立葉變換再處理，或稱為“頻域信號(hào)的傅立葉變換再變換”。對(duì)功率譜密度函數(shù)取對(duì)數(shù)的目的是使再變換以后信號(hào)的能量更加集中。倒頻譜可以分析復(fù)雜頻譜上的周期成分，分離和提取在密集泛頻信號(hào)中的成分。對(duì)于具有同族諧頻和異族諧頻等復(fù)雜信號(hào)的分析，效果很好。倒頻譜用于對(duì)語音分析中的語言音調(diào)的測(cè)定和檢測(cè)、機(jī)械振動(dòng)譜圖中的諧波分量作故障檢測(cè)和診斷以及排除回波等方面是很有效的。