Tijdfrequentieposities

Tijdfrequentieposities zijn de locaties in een tijd-frequentierepresentatie waar de energie van een signaal geconcentreerd is. In signalen die veranderen in frequentie over de tijd, zoals spraak of muziek, vormt de tijd-frequentiepositie een koppeling tussen tijd en frequentie in het twee-dimensionale tijd-frequentievlak (t, f).

Deze representatie wordt vaak bereikt met instrumenten zoals de kortegolffouriertransformatie (STFT) en het bijbehorende spectrogram, of met hogere orde methoden zoals wavelet-transformaties en de Wigner-Ville verdeling. In dergelijke beelden zijn pieken of randen indicatief voor tijdfrequentieposities waar de signaalenergie gecentreerd is.

Methoden om tijdfrequentieposities te detecteren en te extraheren omvatten piekdetectie in het spectrum, ridge-detectie en technieken zoals reassignment en synchrosqueezing om de posities van energie dichter bij hun ware waarden te brengen. Deze posities kunnen worden gebruikt om tempo, toonhoogte, modale veranderingen of andere kenmerken van het signaal te volgen.

Toepassingen omvatten spraak- en muziekanalyse, geluidsherkenning, biomedical signalen (zoals EEG/MEG), radar en seismische verkenning. Door snelle veranderingen van toon of ritme leveren tijdfrequentieposities belangrijke kenmerken voor classificatie, identificatie of beeldvorming.

Beperkingen en uitdagingen: er geldt een onzekerheidsprincipe tussen tijd- en frequentieresolutie, waardoor strakke tijds- of freuqentiestrategieën de precisie beïnvloeden. Kwadratische representaties kunnen kruis-terms introduceren die interpretatie bemoeilijken, terwijl ruis en ruisonderdrukking de detectie van posities kunnen verstoren.

Samenvattend vormen tijdfrequentieposities een centrale notie in de analyse van niet-stationaire signalen, waarbij gecombineerde tijd- en frequentie-informatie wordt gebruikt om energieposities te identificeren en te interpreteren.