frekvensoppløsning

Frekvensoppløsning er evnen til å skille to frekvenser som ligger tett inntil hverandre i et spektrum. Den avhenger av hvor lenge et signal observeres og av hvordan spekteret estimeres. Når man observerer et signal i en tidsperiode på lengden T, blir minste oppmålbare frekvensdifferanse omtrent Δf = 1/T. I praksis, ved bruk av en diskret Fourier-transform av N prøver med prøvetakingsfrekvensen Fs, er båndinndelingen mellom nabobins Δf = Fs/N. Derfor gir lengre tidsvinduer eller flere prøver bedre oppløsning i frekvens, mens det gir mindre evne til å følge raske endringer i tiden.

Vinduer og spektral lekkasje spiller en viktig rolle. Valg av vindu påvirker hovedlobens bredde og sidelobers respons. Et vindu som reduserer lekkasje kan samtidig gjøre hovedlobe bredere, noe som reduserer evnen til å skille svært nærliggende frekvenser. Derfor er det en avveining mellom oppløsning og lekkasje, spesielt ved analyser av støygjennomsøkte eller tette signaler.

Zero-padding kan brukes for å få en jevnere og mer detaljerte kurve i det estimerte spekteret, men det øker ikke den faktiske frekvensoppløsningen. Det gir i stedet bedre estimat for hvor toppen i spekteret ligger ved inter-polering mellom eksisterende bins.

I praksis er frekvensoppløsningen en del av tidsfrekvens-analysen. For ikke-stasjonære signaler brukes metoder som korttids-Fourier-transform (STFT) der vinduet lengde bestemmer kompromisset mellom tids- og frekvensoppløsning. Bruksområder inkluderer lydteknikk, radiokommunikasjon, seismologi og vibrasjonsanalyse.