STFT相对于小波变换的优势

信息处理 小波 stft 英担
2021-12-20 19:11:41

最近学习了STFT和小波变换,在我看来小波变换似乎比STFT好。所以,我想知道使用 STFT 是否比 WT 有什么优势,如果有,STFT 的实际应用是什么?

2个回答

小波变换和短期/短期傅里叶变换是不完全不同并且可能重叠(双关语)的变换类别的广义名称。

两者都可以有效地处理数据的非平稳特征,并且它们都有优点或缺点,具体取决于它们的参数和信号的属性。STFT 通常在具有不同调制的固定长度窗口上分析信号,而小波是在不同支持尺寸上的类似调制(过零)。

我是小波类型方法的推动者。然而,我应该提到,在图像和音频中,JPEG 和 mp3 是广泛传播的标准,类似于 STFT(固定长度),在它们的关键版本中(最大二次采样)。小波虽然是 JPEG2000 的基础,但使用较少,可能用于实现/使用问题。

在视频编码和深度学习中,更习惯于查看不同的分辨率(类似于小波),但并不完全采用结构化的二元小波方式。

STFT 是频移等变的 - 无论原始频率如何 ,相同的绝对偏移对表示的影响相同:1

(1)x^(ω)x^(ωc)STFTx(t,ω)STFTx(t,ωc)
1: 而是通常,如果考虑负频率|ω|c

这允许它在整个时频平面上以固定速率跟踪线性频率调制,因此我们可以调整时频权衡,直到我们完美地映射它。根据应用(例如量化音频频率转置),移位等方差对于代表性线性也很有用。

一个被忽视的优势是,STFT 更容易实现——即使是主要的 Python 库(PyWavelets、scipy)也存在缺陷。它也可以被认为是更快、更宽松的“跳数”

总的来说,我确实更喜欢 CWT 而不是 STFT——这里有 CWT 属性(相当分散,但有些也适用于 CWT)。最后,对测试信号进行更多比较

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