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在测控以及故障诊断等诸多场合，需要根据不同的需求对信号采取不同的时频处理方法，现有的系统信号处理方法比较单一，难以满足不同场合的需求。从时频信号处理方法集成的角度出发，介绍了以MATLAB的图形用户界面（GUI）开发环境为基础的信号采集和处理系统的整体设计方案。进而阐述了从信号采集与生成、分析处理以及数据管理3个方面实现该系统的方法。实验结果表明：该信号采集与处理系统使用方便、稳定性好、具有高精确性。该系统提供良好的交互性和扩展性，能够用于实际信号分析与仿真实验。