FFT,WT,HHT等分析方法简述

FFT:快速傅里叶变换。

讲的比我详细的我就不说了:https://blog.csdn.net/l494926429/article/details/51818012

傅里叶变换是贯穿时域和频域的桥梁。通过傅里叶变换和反变换,可以将信号从时域和频域相互转换。但是傅里叶变换是连续的,实际过程中数据涉及到采样,操作起来也是离散的,于是将连续的傅里叶变换在时间上离散化,就得到了DTFT。时间上和频率上都离散化,就得到了DFT。而最后,FFT是快速获得DFT的计算方法。

傅里叶变换是应用是有先决条件的,要满足狄利克雷条件,狄利克雷条件括三方面:
(1)在1个周期内,连续或只有有限个第一类间断点;
(2)在1个周期内,极大值和极小值的数目应是有限个;
(3)在1个周期内,信号绝对可积。

主要的应用:将时间序列分解为频域序列,也就是将连续的时间信号分解为各个谐波频率上的三角函数的组合。

缺点在于矩形信号和冲激信号无法精确得到。而且单纯的傅里叶变换给出的是整体的频率分布,在不满足前提条件的情况下,对于时变的特性无法很好的体现。

Matlab相关函数:fft

STFT:短时傅里叶变换,由于fft不能直接反映数据频率随时间变化的特征,为了更好的进行时频分析,对时间序列进行开窗在傅里叶变换,即为STFT。

Matlab:spectrogram,tfrstft

WT:小波变换。

傅里叶变换的基是三角函数,小波变换的基是给定的小波基。

小波基的类型有多种,实际情况中应当根据不同的情况选择恰当的小波基。

傅里叶变换对于冲激函数不能很好分解,在小波变换中选择合适的小波基,能够很好的解决这个问题。

缺点:小波基的选择和滤波函数的选择。不同的小波基对结果的影响差别很大

Matlab:小波工具箱

HHT:希尔伯特-黄变换

能够很好的处理非线性非平稳信号,相对于前两者,具有更好的普适性。标准的HT没有意义,希尔伯特变换之后才具有实际意义。另外除了经验模态分解emd,还有eemd。处理强间歇性信号的时候,HHT具有更好的表现。

Matlab:台湾中央大学。

http://rcada.ncu.edu.tw/research1.htm

PS:实际情况实际分析。包括应用场景,信号特征等等。

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FFT