几种常见窗函数及其M ATLA B程序实现2 01 3—12-1 6 1 3:58 22 96人阅读 评论(0) 收藏 举报 分类:Mat l ab(15) 数字信号处理中通常就是取其有限得时间片段进行分析,而不就是对无限长得信号进行测量与运算
具体做法就是从信号中截取一个时间片段,然后对信号进行傅里叶变换、相关分析等数学处理
信号得截断产生了能量泄漏,而用 FFT 算法计算频谱又产生了栅栏效应,从原理上讲这两种误差都就是不能消除得
在 FFT 分析中为了减少或消除频谱能量泄漏及栅栏效应,可采纳不同得截取函数对信号进行截短,截短函数称为窗函数,简称为窗
泄漏与窗函数频谱得两侧旁瓣有关,对于窗函数得选用总得原则就是,要从保持最大信息与消除旁瓣得综合效果出发来考虑问题,尽可能使窗函数频谱中得主瓣宽度应尽量窄,以获得较陡得过渡带;旁瓣衰减应尽量大,以提高阻带得衰减,但通常都不能同时满足这两个要求
频谱中得假如两侧瓣得高度趋于零,而使能量相对集中在主瓣,就可以较为接近于真实得频谱
不同得窗函数对信号频谱得影响就是不一样得,这主要就是因为不同得窗函数,产生泄漏得大小不一样,频率分辨能力也不一样
信号得加窗处理,重要得问题就是在于根据信号得性质与讨论目得来选用窗函数
图 1 就是几种常用得窗函数得时域与频域波形,其中矩形窗主瓣窄,旁瓣大,频率识别精度最高,幅值识别精度最低,假如仅要求精确读出主瓣频率,而不考虑幅值精度,则可选用矩形窗,例如测量物体得自振频率等;布莱克曼窗主瓣宽,旁瓣小,频率识别精度最低,但幅值识别精度最高;假如分析窄带信号,且有较强得干扰噪声,则应选用旁瓣幅度小得窗函数,如汉宁窗、三角窗等;对于随时间按指数衰减得函数,可采纳指数窗来提高信噪比
表1 就是几种常用得窗函数得比较
假如被测信号就是随机或者未知得,或者就是一般使用者对窗函数不大了解,要求也不就是特别高时,可以