姬战怀，严胜刚

1.西北工业大学航海学院，西安710001 2.西安科技大学理学院，西安710054

离散S变换的频域算法和时域算法比较

姬战怀1，2，严胜刚1

1.西北工业大学航海学院，西安710001 2.西安科技大学理学院，西安710054

在信号处理领域，S变换具有良好的时频结合特性，应用广泛。在实际系统中，S变换通过离散数值方法实现，有频域和时域两种形式，文献中多使用频域形式。在用S变换对一些信号作时-频分析时，频域和时域两种实现形式得到的时-频谱图有明显的差异，但没有文献对此问题进行相关讨论。离散S变换的频域算法使用快速Fourier变换（FFT）和其逆变换（IFFT）实现，但由于Fourier变换蕴含周期特性，一些信号的S变换时-频谱图在始末两端会出现虚假频率信息，干扰信号的时-频分析结果。在研究S变换理论的基础上，给出离散S变换的时域实现。离散S变换的时域算法克服了频域算法的缺点，能更准确反映信号的时-频分布情况。通过对比实验，验证了时域算法的有效性。将S变换的离散时域算法用于地震数据拓频处理，结果显示方法能有效增强信号分辨率。

时-频分析；离散S变换；时域算法；频域算法；周期性

1 引言

时-频分析是研究非平稳信号的有效方法，它将一维的时域信号映射到二维时-频平面上。对于非平稳信号，良好的时-频分析方法能够检测到信号的频率随时间的变化规律，获得信号的二维时-频表示。目前，研究人员已提出多个时-频分析方法：短时傅里叶变换（STFT）、Gabor变换、Wigner-Ville时-频分布、小波变换（WT）和S变换等。……