信号分析与数据处理16_时频分析方法.pdf

大连理工大学硕士研究生校管课程 信号处理与数据分析 Part V 现代信号处理 电子信息与电气工程学部 邱天爽 2012年9月 2012-12-22 大连理工大学 1 大连理工大学硕士研究生校管课程 信号处理与数据分析 第16章 时频分析方法 电子信息与电气工程学部 邱天爽 2012年9月 2012-12-22 大连理工大学 2 内容概要 • §16.1 概述 • §16.2 时频分析的概念 • §16.3 短时傅里叶变换 • §16.4 Gabor展开 • §16.5 Wigner-Ville分布 • §16.6 Cohen类时频分布 • §16.7 时频分布的应用 §16.1 概述 2012-12-22 大连理工大学 4 • 随机信号广义平稳性概念的回顾 – 如果随机过程（随机信号）满足下述条件： E X t µ t µ [ ( )] X ( ) X E X 2 t ∞ [ ( )] R τ E X t X t =+τ E X t =+t X t +t +τ X ( ) [ ( ) ( )] [ ( 1) ( 1 )] – 则 X (t) 为宽平稳随机过程（随机信号）或广义平稳 随机过程（随机信号）。 2012-12-22 大连理工大学 5 • 随机信号的一般特性 – 随机信号在理论上可分为平稳和非平稳两大类； – 长期以来，由于理论和分析工具的局限性，常将许 多非平稳信号简化为平稳信号； – 研究非平稳信号处理的必要性：实际应用中的许多 信号是非平稳的，简化为平稳信号处理，带来相应 的误差； – 研究非平稳信号处理的可行性：自20世纪80年代以 来，非平稳信号处理理论与方法得到迅速发展和应 用，出现了许多非平稳信号分析处理的方法，其主 要部分为：时频分析。 2012-12-22 大连理工大学 6 • 非平稳信号的特性 – 非平稳信号的统计特性是随时间变化的。 m (t ) 图16-1 非平稳随机信号举例。(a) 时变均值 x 的情况