信号与信息处理领域新技术专题讲座

信号时频分析的重要性：时间和频率是描述信号的两个最重要的物理量。信号的时域和频域之间具有紧密的联系。1

对于各种信号，可以有不同的分类方法，如确定性信号与随机信号、周期信号与非周期信号、连续信号与离散信号、平稳信号与非平稳信号等。所谓信号分析就是在时(间)域或变换域对信号进行分析处理的过程。信号分析的最直接的方法就是在时域内对信号进行分析，其突出特点是方法简单、物理概念明确。然而，对于某些信号在时域很难分析、或特征不明显，需要进行某种变换，典型的方法是Fourier变换，即在变换域进行分析。在信号变换域分析中，变换的目的就是寻求对信号的另外一种表示，使得比较复杂、特征不明显的信号在变换域更加明显，利于分析。Fourier变换及其反变换建立了时域信号和频域谱(变换域)的一对一关系，时域和频域构成了两种不同的分析信号方法。信号时域和频域分析可以截然分开是以信号的频率特性时不变或统计特性平稳为前提条件的。

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实际中的许多信号往往都表现出非平稳性，在这种情况下，时、频两域的分析便不能截然分开，而这种不完全可分性会使得Fourier变换无能为力。另外Fourier变换在时域中没有任何分辨率，即)(ωF在任何有限频段上的信息均不足以刻画任意小范围内的，也就是说经典的Fourier变换分析法在理论与实际应用中都受到一定的限制。

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