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時(shí)域 頻域 Fourier transformation

 欲悠游天下 2013-09-24

1.最簡單的解釋

頻域就是頻率域,

平常我們用的是時(shí)域,是和時(shí)間有關(guān)的,

這里只和頻率有關(guān),是時(shí)間域的倒數(shù)。時(shí)域中,X軸是時(shí)間,

頻域中是頻率。頻域分析就是分析它的頻率特性!

2. 圖像處理中:

  空間域,頻域,變換域,壓縮域等概念!

只是說要將圖像變換到另一種域中,然后有利于進(jìn)行處理和計(jì)算

比如說:圖像經(jīng)過一定的變換(Fourier變換,離散yuxua DCT 變換),圖像的頻譜函數(shù)統(tǒng)計(jì)特性:圖像的大部分能量集中在低,中頻,高頻部分的分量很弱,僅僅體現(xiàn)了圖像的某些細(xì)節(jié)。

2.離散傅立葉變換

一般有離散傅立葉變換和其逆變換

3.DCT變換



示波器用來看時(shí)域內(nèi)容,頻普儀用來看頻域內(nèi)容!?。?/p>

時(shí)域是信號(hào)在時(shí)間軸隨時(shí)間變化的總體概括。

頻域是把時(shí)域波形的表達(dá)式做傅立葉變化得到復(fù)頻域的表達(dá)式,所畫出的波形就是頻譜圖。是描述頻率變化和幅度變化的關(guān)系。

時(shí)域做頻譜分析變換到頻域;空間域做頻譜分析變換到波數(shù)域;

信號(hào)通過系統(tǒng),在時(shí)域中表現(xiàn)為卷積,而在頻域中表現(xiàn)為相乘。

無論是傅立葉變換還是小波變換,其實(shí)質(zhì)都是一樣的,既:將信號(hào)在時(shí)間域和頻率域之間相互轉(zhuǎn)換,從看似復(fù)雜的數(shù)據(jù)中找出一些直觀的信息,再對它進(jìn)行分 析。由于信號(hào)往往在頻域比有在時(shí)域更加簡單和直觀的特性,所以,大部分信號(hào)分析的工作是在頻域中進(jìn)行的。音樂——其實(shí)就是時(shí)/頻分析的一個(gè)極好例子,樂譜 就是音樂在頻域的信號(hào)分布,而音樂就是將樂譜變換到時(shí)域之后的函數(shù)。從音樂到樂譜,是一次傅立葉或小波變換;從樂譜到音樂,就是一次傅立葉或小波逆變換。

 時(shí)域(時(shí)間域)——自變量是時(shí)間,即橫軸是時(shí)間,縱軸是信號(hào)的變化。其動(dòng)態(tài)信號(hào)x(t)是描述信號(hào)在不同時(shí)刻取值的函數(shù)。
頻域(頻率域)——自變量是頻率,即橫軸是頻率,縱軸是該頻率信號(hào)的幅度,也就是通常說的頻譜圖。頻譜圖描述了信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)及頻率與該頻率信號(hào)幅度的關(guān)系。
對信號(hào)進(jìn)行時(shí)域分析時(shí),有時(shí)一些信號(hào)的時(shí)域參數(shù)相同,但并不能說明信號(hào)就完全相同。因?yàn)樾盘?hào)不僅隨時(shí)間變化,還與頻率、相位等信息有關(guān),這就需要進(jìn)一步分析信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu),并在頻率域中對信號(hào)進(jìn)行描述。
動(dòng)態(tài)信號(hào)從時(shí)間域變換到頻率域主要通過傅立葉級(jí)數(shù)和傅立葉變換實(shí)現(xiàn)。周期信號(hào)靠傅立葉級(jí)數(shù),非周期信號(hào)靠傅立葉變換。

很簡單時(shí)域分析的函數(shù)是參數(shù)是t,也就是y=f(t),頻域分析時(shí),參數(shù)是w,也就是y=F(w)
兩者之間可以互相轉(zhuǎn)化。時(shí)域函數(shù)通過傅立葉或者拉普拉斯變換就變成了頻域函數(shù)。

傅立葉變換作為一種數(shù)學(xué)工具,作用不只是在一兩個(gè)方面得以體現(xiàn)。
就象微分方程,要說作用,在很多學(xué)科都有應(yīng)用。大到人造衛(wèi)星,小大微觀粒子。

比較常用的應(yīng)用,可以變換一種函數(shù)域到另一域。具體的,比如信號(hào)處理里,可以把信號(hào)
的時(shí)間域變換到信號(hào)的頻域。信號(hào)處理的應(yīng)用同樣廣泛,比如圖象處理。對吧

變換可以處理一些微分方程,在數(shù)學(xué)物理方法里都學(xué)過的,我也就不贅言。

量子力學(xué)基本原理和傅氏變換有關(guān)系。(參考彭桓武若干著作)

通常工科學(xué)生,尤其是自動(dòng)化和信號(hào)處理專業(yè)理解傅氏變換比理科的要強(qiáng)一些。因?yàn)樵谛?br> 號(hào)與系統(tǒng)以及自動(dòng)控制原理里傅氏變換和拉氏變換是最基本的概念與工具。

 

本文來自CSDN博客出處:http://blog.csdn.net/shuiii/archive/2008/02/27/2124763.aspx


時(shí)域相乘相當(dāng)于頻域卷積

為了獲得兩個(gè)信號(hào)在時(shí)域相乘的結(jié)果,我們可以先分析這兩個(gè)信號(hào)的頻譜f(n)g(n),再對這兩個(gè)信號(hào)的頻譜做卷積,得到乘積信號(hào)的頻譜y(n)=f(n)*g(n),將各頻譜分量乘以對應(yīng)的exp(jnωt)再相加就可以得到時(shí)域的乘積信號(hào)。
上面這段話,簡單說就是“時(shí)域信號(hào)相乘,相當(dāng)于頻域做卷積”。
 
注意:當(dāng)我們說頻域的時(shí)候,我們說的只是頻譜,也就是exp(jnωt)前的系數(shù),不包括exp(jnωt)本身。各頻譜分量乘以對應(yīng)的exp(jnωt)再相加才能得到時(shí)域的信號(hào)。

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