在信号处理的早期，为了简化LTI系统中的运算，尤其是那些线性且时间不变的系统，傅里叶变换被引入，它揭示了信号的频域特性。然而，傅里叶变换的一个局限是它无法直接将频率与时间对应起来，这对于稳定信号来说影响不大，因为频率通常保持一种分布状态。然而，对于非稳定信号，其频率会随着时间变化，这就使得傅里叶变换无法全面捕捉这种动态特性。
为了弥补这一不足，短时傅里叶变换（STFT）应运而生并迅速受到重视。STFT的出现是为了更精确地描述信号随时间变化的频率特性。它有两种形式，一种适用于连续时间，另一种适用于离散时间，两者都是为了满足不同应用场景的需求，提供了更为细致的时间-频率分析能力。
短时傅里叶变换（STFT，short-time Fourier transform，或 short-term Fourier transform)）是和傅里叶变换相关的一种数学变换，用以确定时变信号其局部区域正弦波的频率与相位。