开窗函数信号加窗,是窗函数的各个点与对应的信号点相乘吗?还是要卷积的?

开窗函数  时间:2021-08-12  阅读:()

加窗函数对频率有什么影响数字信号处理中的问题

在数字信号处理中,实际需检测的物理信号或过程通常是非时限的,但由于计算速度和处理工作量以及计算机存贮容量等方面的限制,我们只能从中选取有限时长的数据样本加以处理。

也就是说在数字信号的处理过程中,原始的非时限信号必然要被截断,这相当于使本来无限长的原始数据序列通过一定的数据窗口,必然会对数据处理的结果造成不良的影响,即产生窗口效应。

在进行信号x(n)的功率谱估计时, 我们只能用测量得到的有限长度的信号xN(n)来进行计算, 其结果只是真实功率谱的近似, 即估计值。

对信号截断, 相当于对信号施加一窗函数。

也就是说, 在实际估计功率谱时, 数据窗口是不可避免的(在用间接法估计功率谱时, 由此数据窗产生的加在自相关函数上的延迟窗也是不可避免的)。

设S(ω)为信号x(n)的真实功率谱, S’(ω)为其估计值, 窗函数对谱估计质量的影响, 表现在S’(ω)的频域分辨率和对S(ω)产生了“泄漏”。

选用窗函数总的原则是: 1、要从保持最大信息和消除旁瓣的综合效果出发来考虑问题,要使窗函数频谱中的主瓣宽度尽量窄,能量尽可能集中在主瓣内,从而在谱分析时获得较高的频率分辨力,在数字滤波器设计中获得较小的过渡带。

2、窗谱的旁瓣高度应尽量小而且随频率尽快衰减,以减小谱估计时泄漏失真。

在设计数字滤波器时减小通带的波动,提高阻带的衰减。

但主瓣既窄,旁瓣又小衰减又快的窗函数是不容易找到的,比如矩形窗旁瓣很大,但其主瓣宽度是最窄的,因此,在数据处理时通常需要做综合考虑取其折中。

3、在应用窗函数时,除了要考虑窗谱本身的特性外,还应当充分考虑被分析信号的特点以及具体的处理要求。

要考虑信号中的信息量的分布,增强信号中所需要的信息部分,压制信号中不需要的信息部分,以人们感兴趣的有效信息与窗函数作用后的综台效果为最好来选用窗函数,使得处理结果有足够的频谱检测能力和频谱幅值估计精度。

例如在需要测量物体的自振频率时等场合。

如果要分析窄带信号且具有较强的干扰噪声时,则应选用旁瓣幅度较小的窗函数如Hamming窗等。

如果干扰距离信号较远,则可以采用旁瓣衰减速度较快的窗函数如Papoulis 窗等。

4、信号的加窗处理,重要的问题是在于根据信号的性质和研究目的来选用窗函数。

如对于频率分辨率要求很高,谱估计幅值精度要求不很高的信号,处理时可选用主瓣较窄而便于分辨的矩形窗,即所谓不加窗就是矩形窗;对于谱估计幅值精度要求高,频率分辨率要求不很高的信号,处理时可选用P201 窗,对于频率分辨率要求高,靠得比较近又需要大动态范围的谱值作精确的幅值测量的信号,处理时选用P3Ol 窗;对于要使旁辨减到最小的信号,处理时选用P31O窗;对于随时间衰减的信号如脉冲响应信号等,为提高信号的信噪比,处理时可选用指数窗。

5、对于要处理的信号,不知选用哪一种时窗函数好时,往往多用几种窗函数进行处理,然后比较用几种窗处理的结果和试验验证的综合考虑来决定选用什么样的窗函数。

信号加窗,是窗函数的各个点与对应的信号点相乘吗?还是要卷积的?

信号f(t) , 窗口函数w(t) 加窗后的信号 fw(t) = f(t)×w(t) (这里×是乘积,即是亲说的对应点相乘) f(t)的频谱F(ω) , w(t)的频谱W(ω) 则fw(t)的频谱为 Fw(ω)= [1/(2π)]× F(ω)* W(ω) (这里*是卷积,注意多一个系数)

WHloud Date鲸云数据($9.00/月), 韩国,日本,香港

WHloud Date(鲸云数据),原做大数据和软件开发的团队,现在转变成云计算服务,面对海内外用户提供中国大陆,韩国,日本,香港等多个地方节点服务。24*7小时的在线支持,较为全面的虚拟化构架以及全方面的技术支持!官方网站:https://www.whloud.com/WHloud Date 韩国BGP云主机少量补货随时可以开通,随时可以用,两小时内提交退款,可在工作日期间全额原路返回!支持pa...

半月湾hmbcloud升级500Mbps带宽,原生VPS,$4.99/月

关于半月湾HMBCloud商家之前也有几篇那文章介绍过这个商家的产品,对于他们家的其他产品我都没有多加留意,而是对他们家的DC5机房很多人还是比较喜欢的,这个比我们有些比较熟悉的某商家DC6 DC9机房限时,而且半月湾HMBCloud商家是相对便宜的。关于半月湾DC5机房的方案选择和介绍:1、半月湾三网洛杉矶DC5 CN2 GIA同款DC6 DC9 1G内存 1TB流量 月$4.992、亲测选择半...

Friendhosting,美国迈阿密机房新上线,全场45折特价优惠,100Mbps带宽不限流量,美国/荷兰/波兰/乌兰克/瑞士等可选,7.18欧元/半年

近日Friendhosting发布了最新的消息,新上线了美国迈阿密的云产品,之前的夏季优惠活动还在进行中,全场一次性45折优惠,最高可购买半年,超过半年优惠力度就不高了,Friendhosting商家的优势就是100Mbps带宽不限流量,有需要的朋友可以尝试一下。Friendhosting怎么样?Friendhosting服务器好不好?Friendhosting服务器值不值得购买?Friendho...

开窗函数为你推荐
超市管理系统超市收银系统免费erp免费ERP靠谱吗?boltzmann格子boltzmann方法应用及常见的程序代码在哪有详细介绍aftereffectafter effect (AE)有哪几层,层有哪些属性?作用是什么?cs躲猫猫cs1.6捉迷藏模式怎么玩啊最好的视频播放器最好的视频播放器有哪些?赵锡成赵锡成夫人简介微店是什么个人微店和企业微店,有什么区别?数据管理制度求一份工时定量管理制度wifi快速破解器电脑版wifi密码破解破解器怎么快速破解密码
com域名 域名备案中心 awardspace 站群服务器 韩国加速器 12306抢票攻略 好玩的桌面 商家促销 彩虹ip 蜗牛魔方 双11秒杀 免费活动 流量计费 umax120 太原网通测速平台 电信托管 台湾google 国外在线代理服务器 数据库空间 购买空间 更多