STFT变换及其MATLAB实现

资 源 简 介

STFT变换及其MATLAB实现

详 情 说 明

短时傅里叶变换(STFT)是分析非平稳信号的重要工具。与标准傅里叶变换不同，STFT通过在信号上滑动时间窗来实现局部频谱分析，从而同时获取信号的时域和频域信息。

在MATLAB中实现STFT时，关键在于选择适当的窗函数和参数设置。常用的窗函数包括汉明窗、汉宁窗和高斯窗，窗的长度决定了时频分辨率。通过spectrogram函数可以方便地计算STFT，并能可视化时频谱图。

STFT与Gabor展开密切相关，后者可以视为STFT的离散采样形式。而Choi-Williams分布和Wigner-Ville分布则是更高级的时频分析方法，能够克服STFT的某些局限性，但计算复杂度更高。MATLAB的时频工具箱提供了这些方法的实现接口。

STFT虽然简单直观，但在分析非平稳信号时存在时频分辨率固定的限制，这是由海森堡不确定性原理决定的。在实际应用中，需要根据具体信号特性选择合适的窗函数和分析参数。