数据窗口

一、矩形窗口

对于方波信号，它的频谱外包络随着频率的倒数规律下降。使用对数纵坐标绘制频率，可以显示更多的小的频谱细节。

▲ 图1.1.1 矩形窗口

▲ 图1.1.2 矩形窗口的FFT（前面一段）

▲ 图1.1.3 对数幅度坐标对应的频谱

二、三角波形

对于三角窗口，这是一个连续的信号，对应的频率衰减更快。但对应的频谱宽度更大。

▲ 图1.2.1 三角波形

▲ 图1.2.2 三角波形的频谱

▲ 图1.2.3 对数频谱

三、Hanning窗口

汉宁窗口具有更加光滑的外表，频谱衰减随着 频率的三次方分之一进行衰减。在对数频谱中，可以更加明显的看到衰减快的趋势。

▲ 图1.3.1 Hanning窗口

▲ 图1.3.2 Hanning窗口的频谱

▲ 图1.3.3 对数频谱

  一个神奇的情况，就是将前面的升余弦窗口进行改造，将它往上移动了大约7%左右，虽然现在信号出现了比较小的突破，但是所带来的一个巨大的好处，那就是频谱的第一个旁瓣的幅度更小了。这一点在对数频谱中可以看的很清楚。也就是它的第一个旁瓣变的很小，后面的频谱波动随着频率的倒数进行衰减。

▲ 图1.3.4 Hamming窗口

▲ 图1.3.5 Hamming窗口的频谱

▲ 对数频谱

  改变升余弦跳跃的比例，可以看到频谱的第一个旁瓣的高度，会在某一个跳跃比例下，达到最小。

▲ 图1.3.7 不同比例的Hamming窗口

▲ 图1.3.8 对应的频谱变化

※ 总  结 ※

本文显示了不同数据加窗的频谱。如果希望第一个频谱旁瓣打到最小，可以使用具有特定跳跃参数的Hamming窗口。