截断效应 频谱泄露,截断效应会导致频谱泄露和谱间干扰

文章目录 1. 频谱泄露1.1 什么是频谱泄露1.2 频谱泄露的影响1.3 如何减少频谱泄露 2. 栅栏效应2.1 什么是栅栏效应2.2 怎样减小栅栏效应

1. 频谱泄露 1.1 什么是频谱泄露

实际情况下,时频谱都被限制为有限长序列。在处理过程中往往需要加窗操作,但是加窗会导致信号截断。时域乘上窗函数,频域相当于与窗函数的频谱周期卷积。时域的截断,就会导致频域变宽,造成泄露。

1.2 频谱泄露的影响 得到的频谱有失真,这种失真主要是频谱的“扩散”(拖尾、变宽)泄露也有可能造成混叠,因为泄露会导致频谱扩展,从而使最高频率有可能超过折叠频率 1.3 如何减少频谱泄露 取更长的数据,即窗宽加宽,当然数据太长,必然使运算量、存储量都增加数据不要突然截断,即不要加矩形窗,而是要缓慢截断,即加各种缓变的窗。使得窗谱的旁瓣能量更小,卷积之后造成的泄露减小。 2. 栅栏效应 2.1 什么是栅栏效应

因为DFT计算频谱只限制在离散点上的频谱,也就是只限制为基频 F 0 F_0 F0​的整数倍处的谱,而不是连续频率函数,这就像通过一个“栅栏”观看一个景象一样,只能在离散点的地方看到真实的镜像,这种现象称为“栅栏效应”。

2.2 怎样减小栅栏效应

使频域的抽样更密,即增加频域抽样点数 N N N
在不改变时域数据的情况下,必然是在时域数据末端添加一些零值点,使得一个周期之内的点数增加,但并不改变原有的记录数据。频率抽样为 2 π k N \frac{2\pi k}{N} N2πk​, N N N增加,必然使采样点之间的距离更近,谱线更密,谱线变密之后原来看不到的谱分量就有可能看的到了。

参考:《数字信号处理教程》拉长的狗

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

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