调变在时频分析的应用

✍ dations ◷ 2025-11-29 00:35:31 #信号处理

调变的功用在于将讯号移动至未使用的频带做传输使用,然而当讯号在传递时通常不会在每一个时间点都把带宽完全占据,造成某些时间点带宽使用上的浪费。运用时频分析可以了解任一时间点的讯号对于带宽使用的情形,故可以在一些未使用的时间频带加入新的传输讯号,使得带宽资源的运用更加完整。

用于了解一讯号的频谱随着时间的变化情形,常用的方法有短时距傅立叶变换(STFT)、韦格纳分布(WDF)、加伯转换等。例如有一讯号x(t)在0~10秒等于cos(2*pi*t),在10~20秒等于cos(6*pi*t),在20~30秒等于cos(4*pi*t),则时频分析的结果如图。(此为方波短时距傅立叶转换(rec-STFT)的结果)

即将频谱图进行平移,又分为沿着时间轴和沿着频率轴的移动

沿着时间轴移动时,时频图的值会多一个相位,但并不影响大小。
短时距傅立叶变换、加伯转换:

韦格纳分布:

沿着频率轴移动时,讯号会多一个相位。
短时距傅立叶变换、加伯转换:

韦格纳分布:

将时频图沿着时间轴和频率轴分别放大(a>1)或缩小(a<1)、缩小或放大。
短时距傅立叶变换、加伯转换:

韦格纳分布:

将时频图沿着时间轴或频率轴做线性位移。

乘以线性调频会产生频率的线性轴位移。
短时距傅立叶变换、加伯转换:

韦格纳分布:

和线性调频做卷积会产生时间轴的线性位移。
短时距傅立叶变换、加伯转换:

韦格纳分布:

将时频图对着原点旋转。

就是分数傅立叶转换

ϕ = 0.5 π {\displaystyle \phi =0.5\pi } 则此分数傅立叶转换会与傅立叶转换相等,即一信号做傅立叶转换可顺时钟旋转 0.5 π {\displaystyle 0.5\pi } ,且会有以下特性:
X ( f ) = F T ( x ( t ) ) {\displaystyle X(f)=FT(x(t))} ,则:短时距傅立叶变换:

加伯转换:

韦格纳分布:

若有一已知的频率为线性变化的信号

要将其摊平成一个水平且整齐的信号,则可做以下修剪。
短时距傅立叶变换、加伯转换:

韦格纳分布:

相关

  • HIV人类免疫缺陷病毒(英语:human immunodeficiency virus,簡稱HIV,又称艾滋病毒)是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒,属逆转录病毒的一种。普遍认为,人类免疫缺陷病毒的感染导致艾滋
  • 世界厕所组织世界厕所组织(英语:World Toilet Organization,WTO)是一个关心厕所和公共卫生问题的非营利组织,2001年成立,总部位于新加坡,每年会在不同的地方举行世界会(World Toilet Summit)。目
  • 东经经度是一种用于确定地球表面上不同点东西位置的地理坐标。经度是一种角度量,通常用度来表示,并被记作希腊字母λ(lambda)。子午线穿过南极和北极并把相同经度的点连起来。按照
  • span class=nowrapCuSe/span硒化铜是一种无机化合物,化学式为CuSe。将四氯化硒用还原剂还原之后,和氯化铜反应,可以得到CuSe。硒粉和亚硫酸钠反应,得到硒代亚硫酸钠,以此为原料也能得到硒化铜,微波和超声能促
  • 叱咤乐坛男歌手金奖“叱咤乐坛男歌手”是叱咤乐坛流行榜颁奖典礼每年的重点奖项,第一届即1988年起设立,至今共颁发93座,分为金、银、铜三个名次。此奖项赛果由全年叱咤903的播放率作依据,最后得出
  • 押沙龙,押沙龙!《押沙龙,押沙龙!》(英语:Absalom, Absalom!)是威廉·福克纳所著的一部南方哥特小说,于1936年10月底面世。该作本是1934年的《黑屋》的一部分,但那部小说没有完成,《押沙龙》发展成
  • 沃纳·福斯曼沃纳·福斯曼(Werner Forßmann,1904年8月29日-1979年6月1日)是一位德国医生,他可以说是心脏导管的发明人。1956年他与安德烈·弗雷德里克·考南德和迪金森·伍德拉夫·理查兹一
  • 德国经济奇迹德国经济奇迹(德语:Wirtschaftswunder),亦别称作莱茵河奇迹(德语:Wunder am Rhein),是指西德在二战之后的经济快速成长,有时也包括奥地利。泰晤士报在1959年最早使用这一用语。前西德
  • 尼古拉·米哈伊洛维奇·卡拉姆津尼古拉·米哈伊诺维奇·卡拉姆津(俄语:Никола́й Миха́йлович Карамзи́н,1766年12月12日-1826年6月3日),俄国作家、诗人、历史学家和文学评论家,其《可
  • 科尔马包围战(1944年-1945年)科尔马包围战(法语:Poche de Colmar ; 德语:Brückenkopf Elsaß )发生于二战末期的西方战线,1945年1月下旬到2月初,德国第19集团军在法国阿尔萨斯的科尔马被法国第1