时频分析方法总结:傅里叶级数及傅里叶变换、STFT 、小波变换、Wigner-Ville 分布

本文深入探讨了信号处理领域的核心概念,包括傅里叶变换、短时傅里叶变换(STFT)、小波变换及其在时频分析中的应用。分析了各种变换的优缺点,如STFT的时间和频率分辨率问题,小波变换的时频分辨率特性,以及Wigner-Ville分布和其他二次变换在信号分析中的角色。同时,介绍了如何在MATLAB中实现这些变换。

前言:

一、傅里叶变换的机理

一个能量无限的正弦信号和源信号乘积并求和得到某个频率下的系数,随着频率的增加,正弦信号改变,再次求得系数,依次构成了频谱图

傅里叶级数及傅里叶变换 https://blog.youkuaiyun.com/reborn_lee/article/details/80721300

傅里叶级数及傅里叶变换 https://wenku.baidu.com/view/b167af4acf84b9d528ea7a85.html(关于信号调制)

频率随时间变化-非平稳信号

平稳信号:瞬时幅度和瞬时频率是常数,相关函数仅仅取决于信号的时间差

获得非平稳信号的方式:

(1)幅度调制(2)频率调制(3)现实世界的信号

如何添加matlab工具箱:

在处理语音信号时,能够理解并应用不同的时频分析方法是非常重要的。短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布小波变换是三种常用的方法,它们各有特点和适用场景。为了深入理解和掌握这些技术,建议阅读《MATLAB实现语音时频分布STFT、WVD与小波变换》这篇资源,它将带你了解如何实现这些变换,并对结果进行时频分析。 参考资源链接:[MATLAB实现语音时频分布STFT、WVD与小波变换](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/32m86044zy) 短时傅里叶变换(STFT)通过将信号分割为多个小段并计算每段的傅里叶变换来获取时频信息。STFT的时频图谱通常呈现出信号在不同时间点的频谱成分,这有助于识别信号的频域特性。示例代码片段如下: ```matlab load handel; % 加载MATLAB自带的语音信号示例 sound(y, Fs); % 播放原始语音信号 nfft = 512; % FFT点数 noverlap = 512 / 2; % 重叠样本数 nwin = 1024; % 窗口长度 tfrstft(y, Fs, nwin, noverlap, nfft); ``` Wigner-Ville分布(WVD)提供了更为精细的时间-频率信息,适用于分析信号的局部特性,尤其是当信号包含多个频率成分或非线性效应时。WVD时频图谱的复杂性可能会导致交叠效应,但其能够揭示信号的局部特征。示例代码片段如下: ```matlab tfrwv(y, Fs, nfft); ``` 小波变换利用小波基函数的局部化特性分析信号,适合处理非平稳信号,能够提供信号的高频细节和低频成分。小波变换时频图谱通常能够清晰地展示信号的瞬时频率和频率变化。示例代码片段如下: ```matlab .waverec(y, g); % g为小波基函数 ``` 通过上述方法,你可以对语音信号进行详细的时频分析。每种方法都有其优势和局限性,例如STFT适合分析稳定信号,WVD适用于复杂信号的局部特性分析,而小波变换则能够很好地处理非平稳信号。掌握这些技术,对于进行信号处理、语音识别、音频压缩等应用具有重要意义。如需深入学习并实践这些方法,推荐查看《MATLAB实现语音时频分布STFT、WVD与小波变换》资源,它将为你提供全面的指导和实用的示例。 参考资源链接:[MATLAB实现语音时频分布STFT、WVD与小波变换](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/32m86044zy)
评论 8
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

heda3

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值