韦格纳分布Wigner Distribution Function(缩写为WDF),是时频分析中的一种分析方式,以下为其方程式的转换:
经整理后得到
连续讯号要得到其数位实现,必须经过采样(sampling), 使得
重新回顾上述式子可以得到,
当 不是 time-limited signal,会很难实现。
于是,通常我们会假设 ,也就是 为一个有限长度的讯号:
如图所示:
此时
继续讨论 的范围 ( 于为一固定值时 ):
- 对于:
- 对于:,也就是
于是便得知 的范围为:
用图片来理解:
注意:当 或 时,找不到适当的 来满足不等式。
整理前述说明后,WDF的数位实现的数学式可整理为:
,
( )
以下提供3种实现方式:
- 暴力法 (Direct Implementation)
- 离散傅立叶转换(Using Discrete time Fourier Transform)
- Chirp-Z转换
暴力法(Direct Implementation)
[编辑]
根据 , ( )
令共有点,共有点,此算法其复杂度为
当 ,
, 令
其中:
此实现方式的复杂度为
Step1.
Step2.
Step3.
此实现方式复杂度一样为 但相较使用离散傅立叶转换方式而言( 数字3来自于convolution运算 IFT(FT * FT) ),速度来的更快。
- Jian-Jiun Ding, Time frequency analysis and wavelet transform class note, the Department of Electrical Engineering, National Taiwan University (NTU), Taipei, Taiwan, 2019.