時域、頻域、空間域的基本概念
時間：2023-02-24 21:54:01 | 來源：建站知識
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時域、頻域、空間域的基本概念：
1、時域（時間域）（time domain）
自變量是時間,即橫軸是時間,縱軸是信號的變化。其動態(tài)信號x（t）是描述信號在不同時刻取值的函數(shù)。
圖1是正弦波的時域圖，示出了振幅與時間的關(guān)系。在時域圖中，橫軸是時間，縱軸是振幅。時域圖顯示振幅隨時間的變化，可以看出峰值振幅為5V，可以算出頻率f=6 Hz。
2、頻域（頻率域）（frequency domain）
自變量是頻率,即橫軸是頻率,縱軸是該頻率信號的幅度,也就是通常說的頻譜圖。
圖2是圖1中正弦波的頻域圖，在頻域圖中，橫軸是頻率，縱軸是峰值振幅。頻域圖僅僅示出峰值振幅與頻率，而不顯示振幅隨時間的變化。
從頻域圖可以看出，正弦波的頻率為6Hz，這個6Hz的正弦波的峰值振幅為5V 。
頻域圖的優(yōu)點是，從頻域圖中，可以一眼看出正弦波的頻率和峰值振幅。整個正弦波在頻域圖上只是一個立柱立柱的位置顯示了正弦波的頻率，立柱的高度顯示了正弦波的峰值振幅。
3、時域和頻域將時域頻域一起放在一個三維的坐標系中，如圖所示，與時域和頻域的軸表示振幅：
另外一張動圖：
4、時域變換到頻域的意義對信號進行時域分析時，有時一些信號的時域參數(shù)相同，但并不能說明信號就完全相同。因為信號不僅隨時間變化，還與頻率、相位等信息有關(guān)，這就需要進一步分析信號的頻率結(jié)構(gòu)，并在頻率域中對信號進行描述。
動態(tài)信號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數(shù)和傅立葉變換等來實現(xiàn)。很簡單時域分析的函數(shù)是參數(shù)是t，也就是y=f(t)，頻域分析時，參數(shù)是w，也就是y=F(w)兩者之間可以互相轉(zhuǎn)化。時域函數(shù)通過傅立葉或者拉普拉斯變換就變成了頻域函數(shù)。
總的來說，在某種需求下將信號變換到另一種域中，有利于進行處理、計算和分析。
5、空間域（spatial domain）
空間域簡稱空域，又稱圖像空間(image space)，一般這個概念會出現(xiàn)在數(shù)字圖像處理中，指由圖像像元組成的空間。在圖像空間中以長度(距離)為自變量直接對像元值進行處理稱為空間域處理。
實際上你可以簡單理解為，像素空間，在空域的處理就是在像素級的處理，通過傅立葉變換后，得到的是圖像的頻譜。表示圖像的能量梯度。
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