Frekvensdomenet

Frekvensdomenet er et representasjonsområde for signaler der informasjonen beskrives i form av frekvenser i stedet for tid. Ved å analysere et tidsbasert signal kan man få et frekvensspektrum som viser hvilke frekvenser som bidrar til signalet og i hvilken styrke.

For kontinuerlige signaler brukes kontinuerlig Fourier-transformasjon, mens diskrete signaler analyseres med diskret Fourier-transformasjon (DFT) eller dens effektive implementering, fast Fourier-transformasjonen (FFT). Disse transformasjonene gjør det mulig å se hvordan signalets innhold fordeler seg over ulike frekvenser og å beskrive signalet i to domener samtidig.

I frekvensdomenet blir konvolusjon i tidsdomenet til multiplikasjon i frekvensdomenet, og omvendt. Dette gjør det enklere å modellere og analysere lineære tidsinvariante systemer, som filtrering og modulering, ved å undersøke systemets forsterkning og fase som funksjon av frekvens.

Etter transformasjonen kan man se på magnitude-spektret, som viser hvor stor del av energien som ligger ved hver frekvens, og fase-spektret, som beskriver faseforskyvningen mellom komponentene. Bruk av frekvensdomenet gjør det også mulig å designe og optimalisere filtre, analysere støy, og vurdere systemers respons.

Vanlige praktiske hensyn inkluderer samplingrate og Nyquist-teoremet for å unngå aliasing, samt vindu-teknikker for å redusere spektral lekkasje i diskrete analyser.