訊號處理與 Spectrogram
一句話理解
把時間序列轉成時頻圖(Spectrogram),讓 CNN / YOLO 用影像方式抓訊號特徵。
一、時域 vs 頻域
| 類型 | 軸向 | 說明 |
|---|---|---|
| 時域(Time Domain) | 振幅 vs Time | 訊號隨時間變化 |
| 頻域(Frequency Domain) | 振幅 vs Frequency | 訊號由哪些頻率組成 |
轉換方法:Fourier Transform(傅立葉轉換)
二、模型選擇
三、時序分解流程
時域訊號 → Fourier 轉頻域 → 分析頻率組成
→ 分解(Trend / Seasonality / Residual)
→ 不同成分用不同模型(DNN / LSTM)
四、連續訊號 → 時頻圖(Spectrogram)
- X 軸:Time
- Y 軸:Frequency
- 顏色/強度:振幅(能量)
轉換方式:STFT(短時傅立葉轉換)
- 將「時間序列」切成小段(windowing)
- 每段做頻域分析
- 結果:時間 × 頻率的 2D 表示(圖片)
為什麼轉圖片?
把時間序列問題 → 轉成電腦視覺問題
- 可以用 CNN 做分類(pattern recognition)
- 可以用 YOLO 找出特定時間區段(事件偵測)
完整流程(考試會考)
原始訊號 → 分段(windowing) → STFT → spectrogram(圖片) → CNN/YOLO → 分類或事件偵測