原理

标准的傅里叶变换将信号从时域变换到频率域上做分析,但没办法从频率域上得知信号在不同时间的频率信息,只能知道该信号包含哪些频率成分,因此不适合用来分析一个频率会随着时间而改变的信号,例如:音乐信号。对非平稳过程,傅里叶变换有局限性。

一个简单可行的方法就是——加窗。把整个时域过程分解成无数个等长的小过程,每个小过程近似平稳,再傅里叶变换,就知道在哪个时间点上出现了什么频率了。这就是短时傅里叶变换。然而窗太窄,窗内的信号太短,会导致频率分析不够精准,频率分辨率差。窗太宽,时域上又不够精细,时间分辨率低。

于是小波变换的出发点和STFT还是不同的。STFT是给信号加窗,分段做FFT;而小波直接把傅里叶变换的基给换了——将无限长的三角函数基换成了有限长的会衰减的小波基。这样不仅能够获取频率,还可以定位到时间了

参考资料