短时傅里叶变换

资 源 简 介

短时傅里叶变换

详 情 说 明

短时傅里叶变换（STFT）是一种用于分析非平稳信号时频特性的重要工具。与传统的傅里叶变换不同，STFT通过将信号分割为短时重叠窗口来获取局部频谱信息，从而揭示信号频率成分随时间的变化情况。

核心原理是通过滑动窗口在信号上进行局部截取，对每个窗口内的信号段进行傅里叶变换。窗口函数（如汉宁窗、汉明窗）的选择会影响频率分辨率和时间分辨率的平衡——较长的窗口提高频率分辨率但降低时间分辨率，反之亦然。重叠采样策略可缓解因窗口截断导致的边界信息丢失问题。

典型应用包括语音信号分析、振动监测等场景，其输出结果为时频矩阵（spectrogram），可通过热力图直观展示信号能量在时频域的分布特征。需注意海森堡不确定性原理带来的时频分辨率固有限制，必要时可结合小波变换等时频分析方法进行补充。