由于高斯
窗函数的宽度可以由其变异数做调整,因此我们将这个参数加入加伯变换的数学式子中,让转换更加弹性。
改变高斯函数的宽度,和改变方形窗函数短时距傅立叶变换的效果类似。若选取较大的 ,高斯窗函数较窄,则时间轴有较高的分辨率,频率轴的分辨率会下降。反之,若选取较小的 ,高斯窗函数较宽,则时间的分辨率下降,频率轴的分辨率会上升。虽然还是有两轴之间的分辨率的牺牲,但比起其他无法满足测不准原理下限的窗函数,加伯变换的两轴还是能相对维持较高的分辨率。
通过在这些方程中离散Gabor基函数,可以很容易地推导出。由此,连续参数t被离散时间k代替。此外,必须考虑Gabor表示中现在的有限求和极限。以这种方式,采样信号y(k)被分成长度为N的M个时间帧。根据,临界采样的因子Ω是
类似于DFT(离散傅立叶变换),获得分成N个离散分区的频域。然后,这N个频谱分区的逆变换导致时间窗的N值y(k),其由N个样本值组成。对于具有N个样本值的整个M时间窗口,每个信号y(k)包含K = N·M个样本值:(离散Gabor表示)
对于过采样设置为与N '> N,其导致离散Gabor表示的第二和中的N'> N个求和系数。在这种情况下,获得的Gabor系数的数量将是M·N'> K.因此,可获得比样本值更多的系数,因此将实现冗余表示。
Gabor变换的主要应用用于
时频分析。以下面的等式为例。当t≤0时,输入信号具有1Hz频率分量,当t> 0时,输入信号具有2Hz频率分量
但如果可用的总带宽是5Hz,则除了x(t)之外的其他频带被浪费。通过应用Gabor变换进行时频分析,可以知道可用带宽,并且可以将这些频带用于其他应用并节省带宽。右侧图片显示输入信号x(t)和Gabor变换的输出。正如我们所期望的那样,频率分布可以分为两部分。一个是t≤0而另一个是t> 0.白色部分是x(t)占用的频带,不使用黑色部分。注意,对于每个时间点,存在负(上白部分)和正(下白部分)频率分量。