1. 窗函数简介
如果连续时间信号 Xa(t) 在时域无限长,则离散化后的序列 X(n) 也是无限长的,而 DFT 只适用于有限长序列的计算,因此需要对 X(n) 加窗截断,使之成为有限长序列 XN(n),这个过程称为时域加窗(time-windowing)。设窗函数为Wn(N),则
XN(n) = X(n) * WN(N)
有DFT的性质,时域上有两个序列相乘,在频域上是两个序列的离散时间傅里叶变换的卷积。加窗函数能有效解决傅里叶变换过程中出现的频谱泄露和混叠现象,一般都希望窗函数具有如下两点要求:
(1)主瓣尽可能地窄,以获得较陡的过渡带;
(2)最大旁瓣相对于主瓣尽可能的小,即能尽量集中在主瓣中。
2. 常见窗函数
常见的窗函数:矩形窗(Rectangular window);汉宁窗(Hanning window);汉明窗(Hamming window);布莱克曼窗(Blackman window)。为了定量分析比较各个窗函数的性能,给出这几个窗函数的比较参数。
对加窗后的信号序列进行FFT时,由于加窗是对信号的不等加权,导致分析结果变换各次谐波幅值将会出现偏差。不同的窗函数的幅值恢复系数,见表4.2: