Signal Processing Estudo de Caso: Vista através do Windows para análise espectral

Aumentar o comprimento de registro de dados, denotado Nr neste estudo de caso, melhora a resolução espectral, mas a taxa de decaimento do vazamento espectral ainda precisa ser abordada. Muitas opções de janela estão disponíveis em conjuntos de ferramentas de processamento de sinal comum. o SciPy sinal pacote não é excepção. Para chegar ao ponto, a figura fornece parcelas de para algumas janelas populares.

A resposta de freqüência é o mais informativo com relação à análise espectral. Os atributos de interesse incluem toda a largura do lóbulo principal como um múltiplo fs / Nr, o mais elevado do lóbulo lateral em dB, e a taxa de declínio de lóbulo lateral em dB / oitava. A tabela a seguir resume esses atributos para os quatro janelas considerados na figura. lóbulos laterais baixas geralmente significa que existe uma grande lóbulo principal.

Atributos de quatro funções da janela Popular
CaixilhariasLargura cheia de lóbulo principal como múltipla defs / NrMaior lóbulo lateral em dBTaxa de Side Lobe Falloff em dB / oitava
Retângulo2.0-13-6
Hamming4.25-43,75-6
Hanning4.1-32-18
Homem negro6.2-58,7-18

A taxa de declínio de -18 dB / oitava é bom, mas ele vem com um preço: a largura do lóbulo principal de 6,2. A taxa de declínio e lóbulo principal relativamente estreito da janela de Hanning são boas. O retângulo tem a mais estreita lóbulo principal de todas as janelas, mas o nível do lóbulo lateral pobre e taxa de queda.

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