Преобразования сигналов и Вейвлет-преобразование

Содержание

Слайд 2

Преобразование Фурье(ПФ)

Это преобразование позволяет получить амплитуду от частоты из амплитуды от времени

Преобразование Фурье(ПФ) Это преобразование позволяет получить амплитуду от частоты из амплитуды от
и наоборот.
Проблемы начинаются с появлением нестационарных сигналов(таких, что их частота не постоянна) потому, что ПФ интегрирует по всему времени, и время существования той или иной частоты неважно: ее вклад останется таким же.
Также ПФ не позволяет получить частотно-временное представление сигнала.

Слайд 3

ПФ для стационарного сигнала

Стационарный сигнал

Преобразование
Фурье для данного сигнала

ПФ для стационарного сигнала Стационарный сигнал Преобразование Фурье для данного сигнала

Слайд 4

ПФ нестационарного сигнала

Кодзима не гений

Нестационарный сигнал

Преобразование Фурье
Для данного сигнала

ПФ нестационарного сигнала Кодзима не гений Нестационарный сигнал Преобразование Фурье Для данного сигнала

Слайд 5

Оконное ПФ(ОПФ)

Ранее для нестационарных сигналов использовалось ОПФ. Суть в том, что мы

Оконное ПФ(ОПФ) Ранее для нестационарных сигналов использовалось ОПФ. Суть в том, что
берем промежуток времени достаточно малый для того, чтобы частота на нем была постоянна.
Здесь можно получить и частотно-временное представление сигнала.
Но и здесь есть проблема: она берет корни в принципе Гейзенберга: невозможно получить точное частотно-временное представление сигнала.
В зависимости от размера окна мы будем получать разные разрешения: узкое обеспечит временное разрешение, широкое — частотное.
При использовании оконного преобразования Фурье невозможно одновременно обеспечить хорошее разрешение по времени и по частоте!

Слайд 6

ОПФ для нестационарного сигнала

Этот сигнал является стационарным каждые 250мс (на первом отрезке

ОПФ для нестационарного сигнала Этот сигнал является стационарным каждые 250мс (на первом
длинной 250мс он имеет частоту 300Гц, на втором — 200Гц, на третьем — 100Гц и на четвертом — 50Гц).

Трехмерный (время, частота и амплитуда) график оконного преобразования Фурье будет иметь следующий вид:

Слайд 7

ОПФ для нестационарного сигнала

Тот же график, но с другим разрешением:

ОПФ для нестационарного сигнала Тот же график, но с другим разрешением:

Слайд 8

Вейвлет-преобразование

τ (тау) - сдвиг, s – масштаб(видно из формулы)
ψ – материнский вейвлет

Материнских

Вейвлет-преобразование τ (тау) - сдвиг, s – масштаб(видно из формулы) ψ –
вейвлетов используется немного:
вейвлет Хаара
вейвлет Добеши
вейвлеты Гаусса
вейвлет Мейера
вейвлет Морле
вейвлет Пауля
вейвлет «Мексиканская шляпа»
вейвлет Койфмана
вейвлет Шеннона

Ага, «немного»

Слайд 9

MHAT нестационарного сигнала

Рассмотрим следующий не стационарный сигнал:

MHAT нестационарного сигнала Рассмотрим следующий не стационарный сигнал: