非平稳信号时频分析是信号处理领域的一个重要分支，它专注于研究那些统计特性随时间发生变化的信号。这类信号广泛存在于自然界和工程应用中，如生物医学领域的脑电信号、心电信号，机械系统的振动信号，以及金融市场的价格波动等。相较于平稳信号，非平稳信号的特性更加复杂多变，因此对其进行分析和处理需要更为精细和高效的方法。时频分析作为非平稳信号处理的核心技术，旨在同时揭示信号在时间和频率两个维度上的变化规律。这种联合分析方式克服了传统傅里叶变换在时域和频域完全分离的局限性，能够更全面地描述信号的特性。在时频分析领域，常用的方法包括短时傅里叶变换（STFT）、小波变换等。这些方法各有优缺点，但都能在一定程度上揭示非平稳信号的频谱随时间变化的特性。