Taajuuskomponentin

Taajuuskomponentti on signaalin yksittäinen sinusoidinen komponentti, jolla on tietty taajuus, amplitudi ja vaihe. Monimutkaisen signaalin voidaan nähdä koostuvan lukuisista taajuuksien arvoista siten, että signaali x(t) on superpositio näistä taajuuskomponenteista. Käytännössä puhutaan myös taajuuskomponentin amplitudista ja taajuuskomponentin vaiheesta.

Fourierin periaatteen mukaan jatkuva signaali voidaan esittää spektrinä, jossa kukin taajuus f vastaa taajuuskomponenttia. Fourier-muunnos X(f) kuvaa kunkin taajuuden kompleksista amplitudia: suuruus |X(f)| määrää komponentin amplitudin ja vaihe ∠X(f) sen vaiheen. Jos signaali x(t) on aikadominaattinen, se voidaan kirjoittaa x(t) = ∫ X(f) e^{j2πft} df.

Diskreetissä signaaleissa käytetään diskreetti Fourier-muuntoa (DFT) tai sen tehokasta versiota (FFT). Saatu X[k] edustaa komponentteja taajuuksilla f_k = k Fs/N. Tämä antaa amplitudi- ja vaihekuvat sekä spektrin. Reaalisissa signaaleissa taajuuskomponentit esiintyvät usein pareittain f ja -f.

Sovellukset: taajuuskomponentteja hyödynnetään esimerkiksi melunpoistossa, signaalin suodattamisessa, spektrianalyysissä, ääni- ja tärinäsovelluksissa sekä modulaatioissa. Taajuuskomponentin ymmärtäminen mahdollistaa signaalin muokkaamisen, laadun parantamisen ja vikojen sekä rakenteellisten piirteiden tunnistamisen.