FFT,如何判断噪声中是否有信号?

信息处理 fft 傅里叶变换 噪音 统计数据
2022-02-14 09:39:07

我有不同深空天体的数据集。我的工作是检查任何周期性。

我使用 IDL 运行 FFT 和小波方法来检查信号。为了测试我的代码,我在正弦波上运行了内置 FFT 操作的 IDL,我的代码工作正常。

然后我将噪声添加到正弦波并增加噪声,直到我无法区分 FFT 输出中的频率峰值。

我的问题是我可以用什么数学方法说“是的,有一个信号,这是它的频率”或“没有,没有信号”?我可以或应该得到一定的确定性吗?

这篇文章非常接近我的要求,但我只有一个对象的数据集,所以我怎么能制作 ROC 曲线?:什么统计数据用于确定噪声中信号的存在?

我也认为我不想要 ROC 曲线。我会回答您可能对我的问题提出的任何问题。非常感谢您的帮助。我目前在加州大学圣克鲁斯分校作为本科生进行研究。

2个回答

作为一名天体物理学家,我建议您使用标准的 3 sigma above noise 进行检测,如果您想对您的发现进行分析,则使用 5 sigma above noise。

如果您的噪声没有平坦的背景,则需要减去“平坦”,即背景可能的估计值。如果您知道噪声应该是什么样子,例如指数、高斯等,请尝试减去这样的曲线。如果不是,请尝试一阶多项式。如果不够好,那就去第二个订单。

除此之外,它变成了解释……如果您在噪声中注意到的这种趋势实际上是一个信号,分布在许多频率上怎么办?

尝试计算纯白噪声图像的 FFT,以了解您的噪声应该是什么样子。(当然,请记住,FFT 假设您的信号在其边缘之外是周期性的。不要忘记对数据进行零填充,并使用正确的变迹,或者将您的分析限制在小于图像一半大小的范围内。)

尝试获得纯白噪声信号与图像的每一列重叠的频谱图,在频域中进行比较。在进行此类操作之前,请移除图像中的 DC 信号。