對時域函數(shù)施加非矩形窗的實質(zhì),是對被分析信號的不同部分給予不同的加權(quán),這些窗函數(shù)的頻諧主瓣越細、旁瓣越小越好。由于這兩點不會同時達到最佳效果,選取窗函數(shù)時通常采取折衷的原則。
常用窗函數(shù)主要包括以下幾種類型:
①冪窗——采用時間變量某種冪次的函數(shù),如矩形、三角形、梯形或其他時間t的高次冪;
②三角函數(shù)窗——應用三角函數(shù),即正弦或余弦函數(shù)等組合成的復合函數(shù),如漢寧窗、海明窗、布萊克曼窗等;
③指數(shù)窗——采用指數(shù)時間函數(shù)(如e-at形式),例如高斯窗等。
下面介紹幾種常用窗函數(shù)的性質(zhì)和特點,對應的時域波形和頻譜如圖3-5所示 。
(1)矩形窗 矩形窗屬于時間變量的零次冪窗,習慣上的不加窗就是使信號通過了矩形窗。矩形窗具有主瓣比較集中的優(yōu)點,但其旁瓣較高,并有負旁瓣,導致變換中帶進了高頻干擾和泄漏,甚至會出現(xiàn)負頻譜現(xiàn)象。
(2) 漢寧窗 漢寧窗又稱升余弦窗,其主瓣加寬并降低,旁瓣則顯著減小,與矩形窗相比,泄漏明顯減小。但由于主瓣加寬,導致漢寧窗的頻率分辨力下降。
(3)海明窗 海明窗又稱改進的升余弦窗,海明窗與漢寧窗都是余弦窗,只是加權(quán)系數(shù)不同。海明窗加權(quán)的系數(shù)能使旁瓣達到更小。海明窗與漢寧窗都是很有用的窗函數(shù)。
不同窗函數(shù),產(chǎn)生泄漏的大小不一樣,頻率分辨能力也不一樣。由前述可知,信號截斷產(chǎn)生了能量泄漏,而用FFT算法計算頻譜又產(chǎn)生了柵欄效應(見3.4.5節(jié)),從原理上講這兩種誤差都是不能消除的,但是可以通過選擇不同的窗函數(shù)對它們的影響進行抑制。對于窗函數(shù)的選擇,應綜合考慮被分析信號的性質(zhì)與處理要求,才能選擇出最合適的窗函數(shù)。
靈科超聲波堅持自主研發(fā),最大力度投入研發(fā)設計,擁有一支近30年的研發(fā)制造團隊,發(fā)明創(chuàng)造170余項專利新技術(shù)。主要品牌有LINGGAO靈高、LINGKE靈科、SHENGFENG聲峰等。廣泛運用在醫(yī)療器械、電子器材、 打印耗材、塑料、無紡布、包裝、汽配等多個領域,為海內(nèi)外各行業(yè)、企業(yè)提供了大量穩(wěn)定性強的優(yōu)質(zhì)超聲波塑焊設備及應用方案 。
咨詢熱線
+86 756 8626887微信咨詢
聯(lián)系電話