taajuusanalyysille

Taajuusanalyysi, usein englanniksi "frequency analysis" tai "spectral analysis" kutsuttuna, on matemaattinen menetelmä, jota käytetään eri signaalien tai datasarjojen taajuuskomponenttien tutkimiseen. Sen perusidea on jakaa monimutkainen signaali yksinkertaisemmiksi, puhtailla taajuuksilla värähteleviksi aaltomuodoiksi. Tämä jakaminen paljastaa, mitkä taajuudet ovat läsnä signaalissa ja kuinka voimakkaita ne ovat.

Yleisin ja keskeisin työkalu taajuusanalyysissä on Fourier-muunnos. Fourier-muunnos muuntaa signaalin aikatasosta taajuustasoon, jolloin saadaan selville signaalin sisältämät eri taajuudet ja niiden amplitudit. Erityisesti diskreetissä datassa käytetään usein nopeaa Fourier-muunnosta (FFT), joka on tehokkaampi laskennallisesti.

Taajuusanalyysillä on laaja kirjo sovelluksia eri tieteenaloilla ja tekniikan aloilla. Sitä käytetään äänisignaalien käsittelyssä, kuten äänen analysoinnissa ja suodattamisessa. Kuvankäsittelyssä taajuusanalyysi voi auttaa poistamaan kohinaa tai korostamaan tiettyjä piirteitä. Sismologiassa sitä hyödynnetään maanjäristysaaltojen tutkimiseen, ja myös taloudellisessa analyysissä ja fysiikassa taajuusanalyysi on merkittävä työkalu. Analysoimalla signaalin taajuusspektriä voidaan tunnistaa jaksollisuuksia, resonaattoreita tai muita ominaisuuksia, jotka eivät välttämättä ole ilmeisiä suoraan aikatasossa.