Frekvenskomponenter

Frekvenskomponenter er de enkeltstående sinusformede bidragene som et komplekst tidsavhengig signal består av. Ifølge Fourier-teorien kan ethvert tidsavhengig signal, under visse tekniske antakelser, uttrykkes som en sum (for periodiske signaler) eller som et integral av sinus- og cosinus-svingninger med ulike frekvenser, amplituder og faser. Periodiske signaler omtales med Fourier-serien, mens ikke-periodiske signaler analyseres med Fourier-transformasjonen.

I praksis skiller vi mellom kontinuerlig tid og diskret tid. Kontinuerlig tids Fourier-transform (CTFT) og diskret tids Fourier-transform (DTFT) beskriver frekvensinnholdet i henholdsvis kontinuerlige og tidsdiskrete signaler. For datapunkter brukes diskret Fourier-transform (DFT) og det effektive FFT-algoritmen. Spekteret viser vanligvis amplitude- eller effektnivå som funksjon av frekvens, og ofte også faseinformasjon. Kraftspektrum eller Power Spectral Density er vanlige avledede størrelser.

Anvendelser inkluderer analyse og filtrering av lyd og bilder, støyreduksjon, vibrasjonsmåling og systemidentifikasjon. Ved å identifisere dominerende frekvenser kan man utforme filtre eller oppsummere signalers karakteristikk. Viktige betraktninger er tids- og frekvensoppløsning, vinduering for å redusere spektrallekkasje, og Nyquist-kriteriet som bestemmer nødvendig prøvetakingsfrekvens for å unngå aliasing.