frekvensdomänanalys

Frekvensdomänanalys är en metod för att studera signalers och systemers beteende i fråga om frekvens, istället för i tidsdomänen. Genom att transformera en tidsserie till en representation i frekvensen kan man se vilka frekvenskomponenter som är närvarande, hur deras amplitud varierar och vilka faser de har. Den vanligaste tekniken är Fouriertransformen, som omvandlar en signal till en komplex spektrum som innehåller både amplitud och fas för varje frekvens. I vissa sammanhang används Laplace‑transformen eller Z-transformen, särskilt vid analys av kontinuerliga eller diskreta linjära system, eftersom dessa hanterar icke-periodiska signaler och systemets stabilitet.

Frekvensdomänanalys används brett inom elektronik, signalbehandling, kommunikation, mekanik och styrsystem. I elektronik är den grundläggande för att analysera filter, oscillatorer och linjära kretsar. I kommunikationen används den för att designa modulationsschema, optimera bandbredd och belasta överföringskanaler. Inom ljudteknik hjälper den till att förstå tonhöjd, resonans och ringning, medan den i vibrationstekniken används för att identifiera resonansfrekvenser i maskiner eller strukturer.

Interna metoder inkluderar frekvenssvar, phasrafrekvensdiagram, Bode-plottar och Nyquist-diagram. Genom att kombinera dessa kan ingenjörer bedöma vikten av olika frekvenskomponenter, felsöka problem och optimera systemens prestanda. Frekvensdomänanalys är därför en grundläggande del av ingenjörsvetenskapen och en viktig verktygslåda för moderna tekniska system.