调变在时频分析的应用

✍ dations ◷ 2025-12-11 15:30:34 #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

  • 小写字母小写字母,亦作小写体,是罗马字母、希腊字母、西里尔字母等字母表中所存在的两种字母形式之一,如罗马字母表中第一个字母有两种形式,大写为A,小写则为a。在使用这几种字母表的语言
  • 开普敦人种开普敦人种,是一位人类学家Carleton S. Coon 在1962年提出,用于形容开普敦与卡拉哈里沙漠的原住民,他们是黑色人种中的特殊分类。这是因为他们肤色偏黄,有蒙古褶,与班图人很不同,
  • 以色列总统以色列总统是以色列的国家元首,由以色列国会议员选举产生,总统是以色列国防军的统帅,但权力只是象征及礼仪性的,不过总统拥有对内阁的任免权力。总统由以色列国会议员选举产生,因
  • 巴尔顿期巴尔顿期(也被称为奥弗斯期)是中始新亚世的一个阶段,起始和终止时间分别为41.2百万年前和37.8百万年前。
  • 生前酒精暴露胎儿酒精谱系障碍(Fetal alcohol spectrum disorders,简称FASDs)又称胎儿酒精症候群,是母亲在妊娠期间酗酒对胎儿所造成的先天异常。症状包含外观异常、身材矮小、体重过轻、小
  • 警察故事2013《警察故事2013》(英语:Police Story 2013)是一部于2013年上映的中国电影,由丁晟担任执导,以及由成龙、刘烨和景甜主演;此电影为《警察故事系列》中的第六部,内容跟前五部无任何关
  • 大脸猫《蓝皮鼠大脸猫》是一部中国动画片,共两部,第一部于1993-1994年在中国中央电视台播出,共三十集,原创者为葛冰;第二部于2000年首播。讲述魔奇杂技团的明星蓝皮鼠和大脸猫相互搭档
  • 拉斯科洞窟壁画拉斯科洞窟(法语:Grotte de Lascaux)壁画,位于法国多尔多涅省蒙特涅克村的韦泽尔峡谷,是著名的石器时代洞穴壁画。1979年,拉斯科洞窟同韦泽尔峡谷内的许多洞穴壁画一起被选为世界
  • 火野麗火野丽(曾译为火野玲,漫画翻为火野蕾依),更为人所知的是水手火星,是日本动漫作品《美少女战士》的女主角之一,由武内直子创作。系列中,火野丽是以水手服战士的身份保护太阳系免受邪
  • 天主教菲律宾圣若瑟教区天主教菲律宾圣若瑟教区 (拉丁语:Dioecesis Sancti Iosephi in Insulis Philippinis、他加禄语:Diyosesis ng San Jose sa Pilipinas)是菲律宾一个罗马天主教教区,属天主教仁牙因