实 验 六 窗 函 数 及 其 对 信 号 频 谱 的 影 响 一 . 实 验 目 的 1. 掌 握 几 种 典 型 窗 函 数 的 性 质 、 特 点 ， 比 较 几 种 典 型 的 窗 函 数 对 信 号 频 谱 的 影 响 。 2. 通 过 实 验 认 识 它 们 在 克 服 FFT 频 谱 分 析 的 能 量 泄 漏 和 栅 栏 效 应 误 差 中 的 作 用 ， 以 便在 实 际 工 作 中 能 根 据 具 体 情 况 正 确 选 用 窗 函 数 二 、 实 验 原 理 实 际 应 用 的 窗 函 数 ， 可 分 为 以 下 主 要 类 型 ： 1. 幂 窗 --采 用 时 间 变 量 某 种 幂 次 的 函 数 ， 如 矩 形 、 三 角 形 、 梯 形 或 其 它 时 间 （ t）的 高 次 幂 ； 2. 三 角 函 数 窗 --应 用 三 角 函 数 ，即 正 弦 或 余 弦 函 数 等 组 合 成 复 合 函 数 ，例 如 汉 宁 窗 、海 明 窗 等 ； 3. 指 数 窗 --采 用 指 数 时 间 函 数 ， 如 e-st 形 式 ， 例 如 高 斯 窗 等 。 下 面 介 绍 几 种 常 用 窗 函 数 的 性 质 和 特 点 。 a) 矩 形 窗 — — 矩 形 窗 属 于 时 间 变 量 的 零 次 幂 窗 ， 函 数 形 式 为 : 相 应 的 窗 谱 为 ： 矩 形 窗 使 用 最 多 ， 习 惯上不加窗 就是使 信 号 通 过 了矩 形 窗 。 这种 窗 的 优点 是主 瓣比 较 集中 ，缺点 是旁瓣较 高 ， 并有负旁瓣， 导致变 换中 带进了高 频 干扰和 泄 漏 ， 甚至出现负谱 现象。 b) 汉 宁 （ Hanning） 窗 — — 汉 宁 窗 又称升余 弦 窗 ， 其 时 域表达式 为 ： 相 应 的 窗 谱 为 ： 由此式 可 以 看出， 汉 宁 窗 可 以 看作 是3个矩 形 时 间 窗 的 频 谱 之和 ， 或 者说是 3个 sine（ t）型 函 数 之和 ， 而括号 中 的 两项相 对 于 第一 个谱 窗 向左、 右各移动了 π/T， 从而使 旁瓣互相抵消， 消去高 频 干扰和 漏 能 。 可 以 看出， 汉 宁 窗 主 瓣加宽并降低， 旁瓣则显著减小， 从减小泄漏观点出发，汉宁窗优于矩形窗．但汉宁窗主瓣加宽，相当于分析带宽加宽，频率分辨力下降。 c)海明...
