定义 STFT 输出频率的间隔

Question

如您所知，STFT 有一个矩阵结果，其维度为：

number of frequency bins * number of time frames.

例如，假设我有一个具有特征的信号，我想应用具有以下输入参数的 STFT 方法：

采样率：250,000 Hz；
数据长度：498900 个样本；
window 长度：nftt=625 个样本；
跳跃大小：125 个样本

使用这些参数，我的 STFT 将输出大小为：313*3987（计算这些值的方法存在于某些网站中）

现在，我的问题是如何定义 STFT 输出频率维度的限制？我想我应该计算我的阈值作为 STFT 输出中的索引号，如果是这样，我该怎么做？

我有频率分辨率，但是当我把它乘以nfft时，它是采样率值的一半。

Answer 1

您没有提供如何计算频率分辨率，但它应该是这样的：

frequency_resolution = sampling_rate / nfft;

在采样率为 250,000Hz 和 nfft=625 的特定情况下，这应该为您提供 400Hz 的频率分辨率。您可以验证 625*400 确实等于 250000.

然后，如果您想将从 0Hz 到不大于 max_frequency 的频率作为 STFT 输出的一部分，则频率轴上的最大尺寸应由下式给出：

size_frequency_axis = 1 + floor(max_frequency / frequency_resolution);

作为一种特殊情况，您还可以验证当 max_frequency 设置为奈奎斯特频率 (250000/2 = 125000) 时，计算的大小为 1+floor(125000/400) = 313（与您的全频谱 STFT 匹配输出大小）。

作为一般化，如果你想包括一个不从 0Hz 开始的频率范围，那么你可以以类似的方式计算最小和最大频率的索引，并获得相应的大小：

min_frequency_index = 1 + floor(min_frequency / frequency_resolution);
max_frequency_index = 1 + floor(max_frequency / frequency_resolution);
size_frequency_axis = max_frequency_index - min_frequency_index + 1;

定义 STFT 输出频率的间隔

define an interval for frequency of STFT outputs

matlab

fft

frequency

time-frequency