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过加窗强制形成周期性

发布时间:2013/7/11 20:25:09 访问次数:640

    另一个减小电平阶跃的方法835-1A-B-C 24V是为波形记录加窗( windowing),迫使其形成周期性。这里重点介绍的窗口,是给波形记录的取样值乘上一个可变权重系数(小于等于1)的窗口,其中,在波形记录起始两端乘以零,越靠近波形记录的中央,乘上的系数越大。由于任何数乘以零的结果均为零,这迫使波形记录起始两端的取样值为零,从而使得波形记录被重复时,不会出现毛刺,见图3.4右边的窗口。
    图3.4通过加窗强制形成周期性

            
    由于加窗使波形记录被修改歪曲,因此,必定令FFT的结果也产生歪曲。加窗后,会令到高幅值主瓣的能量,转移给邻近的旁瓣,使得旁瓣更加突出;并且,还令到各瓣的幅值产生了改变。[因为取样处理将时间分解为一个个碎片( slice),所以,FFT的结果必定产生碎片状分布的频率,因此,称之为“瓣”(bin)。所有类型的窗口,均是时间城分析与频率域分析相连接的桥梁。
    没有对取样值作修改的窗口称为矩形窗(因为这种窗口对整个波形记录的取样值,均是乘以固定系数1)。由于矩形窗不歪曲波形记录的取样值,因此,不会令主瓣散开,能够提供最佳的频率分辨能力。可不幸的是,很可能因周期方面的抖动,而导致幅度出现误差。Blackman-Harris窗则不同,它箝制了波形记录起始两端的取样值,从而避开周期抖动问题;虽然在主瓣旁瓣分布方面有所牺牲,但改善了幅度分辨能力。
    利用振荡器对FFT系统作同步控制,可以获得理想的效果。这样,波形记录捕获的对象只限于周期完整的信号,且无相位误差,因此,我们就可以使用矩形窗来处理。如果真正的同步FFT不能实现,那么,还可以采用一种有利的妥协办法,就是以基频信号来触发分析仪,并且精细地调节振荡器的频率,令最高幅值主瓣的旁瓣最小。
    如果已获得多个波形记录,那么,可以将它们取平均,从而使误差减小。这是一种强有力的技术手段,尽管会导致测量速度减慢。

    另一个减小电平阶跃的方法835-1A-B-C 24V是为波形记录加窗( windowing),迫使其形成周期性。这里重点介绍的窗口,是给波形记录的取样值乘上一个可变权重系数(小于等于1)的窗口,其中,在波形记录起始两端乘以零,越靠近波形记录的中央,乘上的系数越大。由于任何数乘以零的结果均为零,这迫使波形记录起始两端的取样值为零,从而使得波形记录被重复时,不会出现毛刺,见图3.4右边的窗口。
    图3.4通过加窗强制形成周期性

            
    由于加窗使波形记录被修改歪曲,因此,必定令FFT的结果也产生歪曲。加窗后,会令到高幅值主瓣的能量,转移给邻近的旁瓣,使得旁瓣更加突出;并且,还令到各瓣的幅值产生了改变。[因为取样处理将时间分解为一个个碎片( slice),所以,FFT的结果必定产生碎片状分布的频率,因此,称之为“瓣”(bin)。所有类型的窗口,均是时间城分析与频率域分析相连接的桥梁。
    没有对取样值作修改的窗口称为矩形窗(因为这种窗口对整个波形记录的取样值,均是乘以固定系数1)。由于矩形窗不歪曲波形记录的取样值,因此,不会令主瓣散开,能够提供最佳的频率分辨能力。可不幸的是,很可能因周期方面的抖动,而导致幅度出现误差。Blackman-Harris窗则不同,它箝制了波形记录起始两端的取样值,从而避开周期抖动问题;虽然在主瓣旁瓣分布方面有所牺牲,但改善了幅度分辨能力。
    利用振荡器对FFT系统作同步控制,可以获得理想的效果。这样,波形记录捕获的对象只限于周期完整的信号,且无相位误差,因此,我们就可以使用矩形窗来处理。如果真正的同步FFT不能实现,那么,还可以采用一种有利的妥协办法,就是以基频信号来触发分析仪,并且精细地调节振荡器的频率,令最高幅值主瓣的旁瓣最小。
    如果已获得多个波形记录,那么,可以将它们取平均,从而使误差减小。这是一种强有力的技术手段,尽管会导致测量速度减慢。

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