電子信息工程-數(shù)字譜分析實(shí)踐及誤差討論(編輯修改稿)
2024-09-19 10:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 形窗的物理分辨率比海明窗高。由物理分辨率計(jì)算公式可知，在采樣頻率fs一定時(shí)，增加時(shí)窗寬度L，兩種類型的時(shí)窗的物理分辨率均提高。提高物理分辨率的方法是：在采樣率不變的前提下增加時(shí)窗寬度L或者使用矩形窗。 Rectangular leakage ①設(shè)時(shí)窗寬度L=100時(shí)，設(shè)定f1=，f2=1 kHz，f3= kHz；fs=5 kHz。代碼如下：clear。close all。L=100。n=0:L1。f1=500。f2=1000。f3=1500。fs=5000。w1=2*pi*f1/fs。w2=2*pi*f2/fs。w3=2*pi*f3/fs。xL=sin(w1*n)+*sin(w2*n)+sin(w3*n)。w=0:2*pi/500:2*pi。yL=dtft(xL,w)。plot(w/2/pi*fs,abs(yL),39。k39。)axis([0,2000,0,L/])xlabel(39。f/Hz39。)gtext(39。L=10039。)。仿真結(jié)果如下：仿真結(jié)果分析：由圖可知，信號(hào)以矩形窗截取，有較大的頻譜泄露。，最靠近譜峰的副瓣幅值比頻率為1kHz的信號(hào)的譜峰值還要高，導(dǎo)致難以根據(jù)譜峰值區(qū)分信號(hào)，從而引致信號(hào)的缺失。 Hamming leakage①設(shè)時(shí)窗寬度L=200時(shí)，設(shè)定f1=，f2=1 kHz，f3= kHz；fs=5 kHz。代碼為：clear。close all。L=200。n=0:L1。fs=5000。f1=500。f2=1000。f3=1500。w1=2*pi*f1/fs。w2=2*pi*f2/fs。w3=2*pi*f3/fs。xL=sin(w1*n)+*sin(w2*n)+sin(w3*n)。w=0:2*pi/500:2*pi。wh=*cos(2*pi*n/(L1))。xL_H=xL.*wh。yL=dtft(xL_H,w)。plot(w/2/pi*fs,abs(yL),39。k39。)axis([0,2000,0,L/3])xlabel(39。f/Hz39。)gtext(39。L=20039。)。仿真結(jié)果如下：仿真結(jié)果分析：由圖可知，信號(hào)以海明窗截取，頻譜泄露大為減小。結(jié)論：在滿足物理分辨率的前提下，用海明窗截取的信號(hào)的頻譜泄露遠(yuǎn)比用矩形窗截取的少。頻譜泄露不僅會(huì)降低信號(hào)功率而且還會(huì)掩蓋一些微弱信號(hào)，導(dǎo)致信號(hào)缺失。我們可以通過增加采樣的長度或者加海明窗來降低頻譜泄露量。4. DFT/DTFT計(jì)算分辨率與物理分辨率關(guān)系的仿真分析 物理分辨率仿真 代碼見附錄。仿真結(jié)果如下： 圖1 計(jì)算分辨率仿真：（代碼見附錄）仿真結(jié)果如下： 圖2仿真結(jié)果分析：由上圖1可知，當(dāng)物理分辨率低于信號(hào)頻率間隔時(shí)，無論計(jì)算分辨率再大，也無法從頻譜圖中把信號(hào)的頻率分量分辨出來；相反，由圖2知，當(dāng)物理分辨
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