短时距傅里叶变换精选文档.ppt

短时距傅里叶变换本讲稿第一页，共十一页标准傅里叶变换与实际本讲稿第二页，共十一页与傅里叶转换在概念上的区别n将信号做傅里叶变换后得到的结果，并不能给予关于信号频率随时间改变的任何信息。以下的例子作为说明：本讲稿第三页，共十一页傅里叶变换后的频谱和短时距傅里叶转换后的结果如下：傅里叶变换后，横轴为频率短时傅里叶变换后，横轴为时间，纵轴为频率本讲稿第四页，共十一页数学定义数学定义n简单来说，在连续时间的例子，一个函数可以先乘上仅在一段时间不为零的窗函数再进行一维的傅里叶变换。再将这个窗函数沿着时间轴挪移，所得到一系列的傅里叶变换结果排开则成为二维表象。数学上，这样的操作可写为：另外也可用角频率来表示：x(t)是待变换的信号。是的傅里叶变换。随t着的改变，窗函数在时间轴上会有位移。后，信号只留下了窗函数截取的部分做最后的傅里叶转换。本讲稿第五页，共十一页短时傅里叶变换的特性其大部分的特性都与傅里叶转换的特性相对应：积分特性：位移特性：(时间轴方向的移动)调制特性：(频率轴方向的移动)本讲稿第六页，共十一页窗函数n为了减少频谱能量泄漏，可采用不同的截取函数对信号进行截短，截断函数称为窗函数，简称为窗。矩形窗函数三角窗函数哈明窗函数本讲稿第七页，共十一页窗函数的主要类型n实际应用的窗函数，可分为以下主要类型：na)幂窗-采用时间变量某种幂次的函数，如矩形、三角形、梯形或其它时间（t）的高次幂；nb)三角函数窗-应用三角函数，即正弦或余弦函数等组合成复合函数，例如汉宁窗、海明窗等；nc)指数窗-采用指数时间函数，如 形式，例如高斯窗等。本讲稿第八页，共十一页短时傅里叶变换的优缺点n优点：比起傅里叶转换更能观察出信号瞬时频率的信息。n缺点：成功的提高了计算的复杂度。本讲稿第九页，共十一页频谱（Spectrogram）nSpectrogram即短时傅里叶转换后结果的绝对值平方，两者本质上是相同的，在文献上也常出现spectrogram这个名词。本讲稿第十页，共十一页 3Q O本讲稿第十一页，共十一页