1）MATLAB的簡單介紹

　　MATLAB是美國Mathworks公司開發(fā)的新一代科學(xué)計算軟件：MATLAB是英文MATtrix LABoratory（矩陣實驗室）的縮寫；MATLAB是一個專門為科學(xué)計算而設(shè)計的可視化計算器。利用這個計算器中的簡單命令，能快速完成其他高級語言只有通過復(fù)雜此案出才能實現(xiàn)的數(shù)值計算和圖形顯示。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算結(jié)果，而無需像C語言那樣首先編寫源程序，然后對之進(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。利用它能夠輕松完成復(fù)雜的數(shù)值計算，數(shù)據(jù)分析，符號計算和數(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）信號測試技術(shù)與分析

　　隨著機(jī)械工業(yè)不斷向自動化、高精度、智能化等方向的發(fā)展，在機(jī)械設(shè)備運行及生產(chǎn)過程中進(jìn)行參量測試、分析與診斷等處理過程已成為必要環(huán)節(jié)，許多信號處理方法如時域統(tǒng)計分析、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)械工程測試領(lǐng)域。

　　測試信號通常指的是被測對象的運動或狀態(tài)信息。測試信號可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式描述，也可以用圖形、圖表等進(jìn)行描述。在工程測試中，有的信號可以用數(shù)學(xué)公式精確描述，而大量的測試信號卻只能用數(shù)學(xué)公式來近似描述。

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

　　本設(shè)計為機(jī)械測試信號的時域和頻域分析，其中時域分析包括對信號最大值、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)測等各個領(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：按時間抽取法和按頻率抽取法。

　　倒頻譜實際上是頻域信號取對數(shù)的傅立葉變換再處理，或稱為“頻域信號的傅立葉變換再變換”。對功率譜密度函數(shù)取對數(shù)的目的是使再變換以后信號的能量更加集中。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中的成分。對于具有同族諧頻和異族諧頻等復(fù)雜信號的分析，效果很好。倒頻譜用于對語音分析中的語言音調(diào)的測定和檢測、機(jī)械振動譜圖中的諧波分量作故障檢測和診斷以及排除回波等方面是很有效的。