КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Спектральное просачивание (Spectral Leakage)
Спектральное просачивание – это явление, из-за которого измеренная спектральная энергия перетекает из одной частоты на другие частоты. Это происходит, когда дискретизированный сигнал содержит нецелое число периодов за время измерения. Способ уменьшения спектрального просачивания состоит в умножении во временной области сигнала на функцию окна.
Дискретное преобразование Фурье (DFT - Discrete Fourier Transform) и быстрое преобразование Фурье (FFT - Fast Fourier Transform) являются математическими процедурами, позволяющими расщепить заданный сигнал на сумму синусоид и косинусоид. Применение DFT/FFT в ситуации, когда Вы измерили нецелое число периодов, скажем 7.5 периода, дает в качестве результата спектр такого вида, как будто энергия из одной частоты просочилась на все другие частоты, поскольку алгоритм FFT предполагает, что входные данные являются одним периодом периодического сигнала. Такое искусственное прерывание сигнала проявляется в виде высокочастотных составляющих, которых не было в исходном сигнале. Поскольку эти частоты лежат выше частоты Найквиста, они окажутся подмененными в область частот от 0 до fS/2.
Тип окна, который желательно использовать, зависит от типа измеряемого сигнала и от конкретного приложения. Выбор правильного окна требует некоторых знаний об анализируемом сигнале. В Table 8‑1 перечислены основные типы окон, соответствующие типы сигналов и примеры приложений.
Table 8‑1. Типовые окна
| Окно | Тип сигнала и описание | Приложение |
| Прямоугольное (окно отсутствует) | Переходные сигналы, длительность которых меньше длины окна; окно ограничено конечным интервалом. | Ранговая трассировка (?) (order tracking), анализ систем (измерение частотного отклика) с псевдослучайным воздействием, разделение двух тональных сигналов с близкими частотами и примерно равными амплитудами. |
| Треугольное | Окно имеет треугольную форму. | Приложения общего назначения. |
| Хэннинга (Hanning) | Переходные сигналы, длительность которых превышает длину окна. | Приложения общего назначения, анализ систем (измерение частотного отклика) при случайном воздействии. |
| Хэмминга (Hamming) | Переходные сигналы, длительность которых превышает длину окна; модифицированный вариант окна Хэннинга, которое дискретно по краям. | Часто используется при обработке речевых сигналов. |
| Блэкмэна (Blackman) | Переходные сигналы; похоже на окна Хэннинга и Хэмминга, но добавляет один дополнительный косинусный член для уменьшения пульсаций. | Приложения общего назначения. |
| Плосковершинное (Flat Top) | Из всех окон имеет наилучшую амплитудную точность, но ограничивает частотную селективность. | Точные однотональные измерения при отсутствии соседних частотных составляющих. |
Примечание. Довольно часто у Вас могут отсутствовать достаточные сведения о сигнале, в таком случае нужно экспериментировать с разными окнами, чтобы выбрать наилучшее.
Дата добавления: 2015-01-29; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |