Tidsfrekvensinformation

Tidsfrekvensinformation är information om hur ett signals frekvensinnehåll förändras över tiden, vilket möjliggör analys av icke-stationära signaler. Den fokuserar på hur energi eller innehåll fördelas i tids- och frekvensplanet snarare än enbart i tid- eller frekvensdomänen.

En vanlig ram för att studera tidsfrekvensinformation är tidsfrekvensanalys, där man använder representationer som grafiskt visar hur olika frekvenskomponenter uppträder under olika tidsperioder.

Vanliga metoder är korttids Fourier-transform (STFT), som ger ett spectrogram; wavelet-transformer som ger bättre tidsupplösning för höga frekvenser och bättre frekvensupplösning för låga frekvenser; samt mer avancerade distributioner som Wigner-Ville, som har hög upplösning men kan ge korsningar eller interferenser mellan signalens komponenter.

Begränsningar inkluderar osäkerhetsprincipen som medför en inneboende trade-off mellan tids- och frekvensuppløsning. Vissa metoder, särskilt Wigner-Ville, kan också ge korsningar i tidsfrekvensplanet.

Användningsområden inkluderar tal- och musikbearbetning, taligenkänning, radar och kommunikation, samt biomedicinsk signalanalys (t.ex. EEG och EKG) och maskinövervakning.

Forskningen inom tidsfrekvensinformation fokuserar bland annat på adaptiva och bättre separationsmetoder samt tekniker som minimerar korsningar och optimerar upplösningen i olika frekvensband.