调变在时频分析的应用

✍ dations ◷ 2025-09-02 07:22:03 #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

  • 盐桥盐桥 (Salt bridge) 在化学上是指一种实验装置,用以连接贾凡尼电池(伏打电池,一种电化电池)的氧化半电池和还原半电池。盐桥通常分为两类:玻璃管型和滤纸型。此型盐桥由U型管和填
  • 北高加索语族北高加索语系是在高加索,尤其是北高加索地区使用的语系,分为西北高加索语系、东北高加索语系。车臣语、殷古什语及巴兹比语同属北高加索语言。谢尔盖等语言学家认为西北与东北
  • 南方州立理工大学南方州立理工大学(Southern Polytechnic State University),位于美国乔治亚州玛丽埃塔的一所公立大学,设立于1948年。2013年11月1日传出该校将与附近的肯尼索州立大学合并的消
  • 异裂异裂(heterolysis)是化学上化学键断裂时,两个成键电子分配到其中一个成键原子上,从而产生一个正离子和一个负离子的过程。最常见的是,电负性较强的原子使电子对保持阴离子,而正电
  • 排湾族排湾族(排湾语:Payuan),为台湾原住民族。今日之族群分布区域主要横跨中央山脉南段东、西两侧,海拔500米至1300米的山地,北起武洛溪上游大母母山(Tjavuvu)一带,向南延伸至恒春半岛,另包
  • 苏城空难联合航空232号班机(UA/UAL232)是联合航空一个定期自科罗拉多州丹佛飞往宾夕法尼亚州费城的班机。在1989年7月19日,一架飞行此班次的道格拉斯DC-10-10三引擎广体客机之二号引擎(
  • 新西兰储备银行新西兰储备银行(英语:The Reserve Bank of New Zealand)于1934年成立,是现新西兰政府的中央银行。1936年,新西兰政府将其收归国有。新西兰储备银行作为新西兰的中央银行有下列主
  • 山东旅游业山东旅游业是山东经济的重要组成部分,2012年,占GDP比重达到8.23%。2015年,山东省内有旅行社2109家,旅游消费总额7062亿元,其中入境游客消费28.9亿美元,国内游客消费6505.1亿元。截
  • 有机硼化合物有机硼或有机硼化合物是一类硼烷BH3的有机衍生物,如:三烷基硼烷。有机硼化学或有机硼烷化学是研究这类化合物的化学。 在有机化学中,有机硼化合物因其多种变化而被广泛应用,其中
  • 里卡多·阿拉尔孔里卡多·阿拉尔孔·德克萨达(西班牙语:Ricardo Alarcón de Quesada,1937年5月21日-),古巴政治家,古巴共产党成员、古巴共产党中央政治局委员,曾任古巴外交部长(1992年-1993年),曾任全