Frekvenssitasolla

Frekvenssitasolla refererer til analysen av signaler på frekvensnivå i stedet for tidsdomenet. I frekvensdomenet beskrives et signal som en sum av sinusformede komponenter med bestemte frekvenser, amplituder og faser. Den mest brukte metoden for å oppnå dette er Fourier-transformasjonen, som konverterer et tidsbasert signal til et spekter av frekvenser. For periodiske signaler brukes Fourier-serien, mens for digitale eller ikke‑periodiske signaler brukes den diskrete Fourier-transformasjonen (DFT), ofte beregnet med en hurtig Fourier-transform (FFT).

Når man analyserer i frekvensdomenet, får man informasjon om hvilke frekvenser som bidrar mest til signalet. Magnitudespekteret (amplitudespektrumet) viser styrken til hver frekvens, mens faseinformasjonen beskriver tidsforskyvningen mellom komponentene. Ofte presenteres også kraftspektrum eller effekt-spekter, og frekvensaksen måles i hertz (Hz). Frekvensoppløsningen Δf bestemmes av lengden på observasjonsperioden og prøvetakingsfarten, og Nyquist-frekvensen er halv prøvetakingsfrekvensen.

Ved hjelp av vinduing kan man redusere lekkasje i spekteret; vanlige vinduer inkluderer Hann-, Hamming- og Blackman-vinduer. Praktiske teknikker som zero-padding kan forbedre frekvensoppløsningen. Begrensninger ved frekvensanalyse inkluderer støy og vindusings-effekter, som kan gjøre to nære frekvenser vanskelig å skille. I praksis brukes frekvensanalyse i en rekke områder, som lyd- og musikkbehandling, akustikk, vibrasjonsanalyse, telekommunikasjon, radioteknikk og kontrollsystemer.

Utvidelser av frekvensanalyse omfatter tidsfrekvensanalyser som korttids Fourier-transform (STFT) og andre metoder som bølgelignende transformasjoner for å håndtere ikke-stasjonære signaler.