关于频谱分析中两个重要指标:频率分辨率和时间分辨率的理解及计算
当今最常见时频分析方法主要有四种,分别是基于短时傅立叶变换法,基于小波变换法,Choi-Williams分布法和Hilbert-Hang变换法,经实验测得Hilbert-Huang具有最高的频率分辨率。频率分辨率和时间分辨率作为时频分析中两个重要的指标,在时频分析中起着重要的作用。
频率分辨率
解释一:在使用DFT时,在频率轴上的所能得到的最小频率间隔。
其中N为采样点数,
为 采样频率 ,
为采样间隔。所以NTs 就是采样前模拟信号的时间长度T,所以信号长度越长,频率分辨率越好。
解释二:理解为某一个算法(如功率谱估计方法)将原信号中的两个靠得很近的谱峰依然能保持分开的能力。这是用来比较和检验不同算法性能好坏的指标。
时间分辨率
解释:在使用DFT时,在时间轴上所能得到的最小时间间隔。即区分信号靠的很近的两个频率点的能力。
频率分辨率和时间分辨率的应用
以短时傅里叶变换为例:在短时傅里叶变换中,更具时间分辨率可以计算出加窗的次数,即时间分辨率的倒数。然后可以根据频率分辨率计算出窗的长度(即上面所讲信号的长度)。我们根据窗长和窗滑动的次数便可以计算出窗每次滑动的步长,或者说是重叠点数。
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