怎样用通俗易懂的方式解释窗函数?

怎样用通俗易懂的方式解释窗函数?

怎样用通俗易懂的方式解释窗函数?

为什么要加窗函数?–>为了减少泄露
为什么会产生泄露?—>由于信号的非周期截断,导致频谱在整个频带内发生了拖尾现象。这是非常严重的误差,称为泄漏.

如下图所示,若周期截断,则FFT频谱为单一谱线。若为非周期截断,则频谱出现拖尾,如图中部所示,可以看出泄漏很严重。为了减少泄漏,给信号施加一个窗函数(如图中红色曲线所示),原始截断后的信号与这个窗函数相乘之后得到的信号为右侧上面的信号。可以看出,此时,信号的起始时刻和结束时刻幅值都为0,也就是说在这个时间长度内,信号为周期信号,但是只有一个周期。对这个信号做FFT分析,得到的频谱如右侧下边所示。相比较之前未加窗的频谱,可以看出,泄漏已明显改善,但并没有完全消除泄漏。因此,窗函数只能减少泄漏,不能消除泄漏。

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