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本帖最后由 yyf901 于 2021-8-21 14:21 编辑
矩形窗(rectangular)
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。频率识别精度最高,幅值识别精度最低,所以矩形窗不是一个理想的窗。
如果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,例如测量物体的自振频率等,也可以用在阶次分析中。
三角窗(费杰窗 Fejer)
是幂窗的一次方形式。与矩形窗比较,主瓣宽约等于矩形窗的两倍,但旁瓣小,而且无负旁瓣。
如果分析窄带信号,且有较强的干扰噪声,则应选用旁瓣幅度小的窗函数,如汉宁窗、三角窗等;
汉宁窗(Hann)
又称升余弦窗。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。它与矩形窗相比,泄漏、波动都减小了,并且选择性也提高。
如果测试信号有多个频率分量,频谱表现的十分复杂,且测试的目的更多关注频率点而非能量的大小,需要选择汉宁窗。如果被测信号是随机或者未知的,选择汉宁窗。
(用于频率响应、极坐标测量)
海明窗(Hamming)
与汉宁窗都是余弦窗,又称改进的升余弦窗,只是加权系数不同,使旁瓣达到更小。但其旁瓣衰减速度比汉宁窗衰减速度慢。应用与汉明窗类似。
布莱克曼窗(黑人窗 Blackman)
二阶升余弦窗,主瓣宽,旁瓣比较低,但等效噪声带宽比汉宁窗要大一点,波动却小一点。频率识别精度最低,但幅值识别精度最高,有更好的选择性(有最好的抑制频谱泄漏)。
常用来检测两个频率相近幅度不同的信号。
高斯窗(Gaussian)
是一种指数窗。主瓣较宽,故而频率分辨力低;无负的旁瓣,第一旁瓣衰减达一55dB。常被用来截短一些非周期信号,如指数衰减信号等。
对于随时间按指数衰减的函数,可采用指数窗来提高信噪比。
布莱克曼-哈里斯窗(黑人-哈里斯 Blackman-Harris)
余弦窗,主瓣宽,有非常低的旁瓣比(-92分贝),泄露少;频率、相位和幅值的识别精度都高;缺点是伴随超过11%的噪声带;
(用于失真测量)
凯塞窗(Kaiser)
定义了一组可调的由零阶贝塞尔Bessel 函数构成的窗函数,通过调整参数β(β是用来调整窗形状的参数,如,半窗),可以在主瓣宽度和旁瓣衰减之间自由选择它们的比重。对于某一长度的Kaiser 窗,给定β,则旁瓣高度也就固定了。
用于带通分析。 |
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