spektraalanalüüsi

Spektraalanalüüs on meetod, mida kasutatakse signaali komponentideks lagundamiseks ja nende amplituudide või võimsuste uurimiseks aja jooksul. See meetod on laialdaselt kasutusel erinevates teadus- ja insenerivaldkondades, sealhulgas füüsikas, muusikas, telekommunikatsioonis ja biomeditsiinis. Peamine idee on teisendada signaal ajalisest domeenist sagedusdomeeni, kus ilmnevad signaali erinevad sageduskomponendid ja nende intensiivsus.

Tuntuim spektraalanalüüsi teostamise tehnika on Fourier' teisendus. Fourier' teisendus võimaldab esitada mis tahes perioodilist signaali erinevate siinus- ja koosinusfunktsioonide summaks. Mitteperioodiliste signaalide puhul kasutatakse sageli kiiret Fourier' teisendust (FFT), mis on arvutuslikult efektiivne algoritm. Tulemuseks on spekter, mis näitab, millised sagedused signaalis esinevad ja kui tugevad need on.

Spektraalanalüüsi rakendused on mitmekesised. Näiteks helisignaalide analüüsis aitab see tuvastada erinevaid noote ja nende tugevusi. Teleühendustes kasutatakse seda signaalide filtreerimiseks ja edastamiseks. Füüsikas uuritakse selle abil aatomite ja molekulide emissiooni- ja neeldumisspektreid, mis annavad infot nende struktuuri kohta. Biomeditsiinis kasutatakse spektraalanalüüsi näiteks EEG- või MRI-andmete töötlemisel, et tuvastada ajuaktiivsust või kudede omadusi. Analüüsi tulemusel saadud spektrid pakuvad väärtuslikku teavet signaali olemuse ja selle allikate kohta.