ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสเปกโตรแกรม: คู่มือที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการแสดงภาพสัญญาณและการวิเคราะห์
สเปกโตรแกรมคือการแสดงเนื้อหาความถี่ของสัญญาณในช่วงเวลาหนึ่งด้วยภาพ สร้างขึ้นโดยการแปลงฟูเรียร์ระยะสั้น (STFT) ของสัญญาณ ซึ่งแสดงการกระจายพลังงานที่ความถี่และช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ผลลัพธ์ที่ได้จะแสดงขนาดและเฟสของสัญญาณในแต่ละจุดของเวลาและความถี่ ช่วยให้ระบุรูปแบบและแนวโน้มของข้อมูลได้ง่าย สเปคโตรแกรมมักใช้ในหลายสาขา เช่น การประมวลผลสัญญาณ วิศวกรรมเสียง การประมวลผลภาพ ชีวการแพทย์ การประมวลผลสัญญาณ และอื่นๆ สามารถใช้เพื่อวิเคราะห์สัญญาณแบบเรียลไทม์หรือออฟไลน์ และอาจเป็นแบบโต้ตอบหรือแบบคงที่ก็ได้ การประยุกต์ใช้สเปกโตรแกรมทั่วไปบางประการได้แก่:
1 การวิเคราะห์สัญญาณ: สามารถใช้สเปกโตรแกรมเพื่อแสดงภาพเนื้อหาความถี่ของสัญญาณเมื่อเวลาผ่านไป ช่วยให้ระบุรูปแบบและแนวโน้มได้ง่าย
2 การประมวลผลสัญญาณเสียง: โดยทั่วไปจะใช้สเปกโตรแกรมในวิศวกรรมเสียงเพื่อวิเคราะห์เนื้อหาความถี่ของสัญญาณเสียงและระบุปัญหา เช่น การบิดเบือนหรือเสียงสะท้อน3 การประมวลผลสัญญาณทางชีวการแพทย์: สามารถใช้สเปกโตรแกรมเพื่อวิเคราะห์สัญญาณทางชีวการแพทย์ เช่น สัญญาณ EEG หรือ ECG เพื่อระบุรูปแบบและแนวโน้มที่อาจบ่งบอกถึงสภาวะหรือโรคบางอย่าง
4 การประมวลผลภาพ: สามารถใช้สเปกโตรแกรมเพื่อวิเคราะห์ภาพและระบุรูปแบบและแนวโน้มในโดเมนเชิงพื้นที่และความถี่ได้5 การควบคุมคุณภาพ: สามารถใช้สเปกโตรแกรมในการตรวจสอบคุณภาพของสัญญาณเมื่อเวลาผ่านไป ช่วยให้ระบุปัญหาหรือการเบี่ยงเบนไปจากบรรทัดฐานที่คาดไว้ได้อย่างง่ายดาย
6 การเรียนรู้ของเครื่อง: สเปคโตรแกรมสามารถใช้เป็นข้อมูลอินพุตสำหรับอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อจำแนกสัญญาณออกเป็นหมวดหมู่ต่างๆ ตามเนื้อหาความถี่ของสัญญาณนั้น7 การบีบอัดข้อมูล: สามารถใช้สเปกโตรแกรมในการบีบอัดข้อมูลโดยการเลือกเอาส่วนประกอบความถี่ที่ไม่สำคัญสำหรับจุดประสงค์การใช้งานของสัญญาณออก
8 การลดสัญญาณรบกวน: สเปกโตรแกรมสามารถใช้เพื่อกำจัดสัญญาณรบกวนออกจากสัญญาณโดยการระบุและลบส่วนประกอบความถี่ที่ไม่สำคัญต่อการใช้งานตามวัตถุประสงค์ของสัญญาณ โดยสรุป สเปกโตรแกรมเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแสดงภาพและวิเคราะห์สัญญาณในหลายสาขา โดยจะให้มุมมองโดยละเอียดเกี่ยวกับเนื้อหาความถี่ของสัญญาณในช่วงเวลาหนึ่ง ช่วยให้ระบุรูปแบบและแนวโน้มได้ง่าย