脑电时频分析II:时频分析

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前言:为什么需要做时频分析

  • 脑电信号为非平稳信号,不能直接使用傅里叶变换进行操作
  • 时频分析将连续数据划分为一个个小片再做傅里叶变换
  • 谱分析不能反映各个频段能量随时间的变化



1、时频分析的原理——卷积(Convolution)

上次提到的谱分析的原理是将需要处理的信号跟kernel函数进行点积处理,这样就能得到谱分析的结果,但是时频分析的是卷积

其实和点积有相同的原理,只不过时频分析需要得到随时间变化的信息,所以需要这个kernel函数随着时间,不断的往前推进, 都做一个点积,这个流程就是一个卷积,但是因为是随着时间往前推进,在两端的地方难免存在一些信息的泄露,因此我们需要进行一些信息补充,称之为padding,用0补充,不影响原始结果,信息也不会泄露太多。

在这里插入图片描述



2、短时傅里叶变换(STFT)

短时傅里叶变换又称为窗口傅里叶变换,是傅里叶变换简单的一个扩展,主要就是解决在谱分析中傅里叶的两个局限性,用于处理非平稳信号和随时间变换的power值的变化



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