功率分析仪FFT与窗函数

作者&投稿:冻纯 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 任何波形都可以由多个正弦波叠加而产生,时域波形无法观察到其中包含的幅值较小的其他信号成分;频域图,可以明显分辨出其中的小信号成分。

DFT傅里叶变换分析基本思想就是任意函数可以分解为无穷多个不同频率正弦信号的和。DFT直接计算包含大量重复的cos、sin计算,FFT的作用就是用技巧减少cos、sin项目的重复计算。

1.FFT为什么要加窗函数?

因FFT是对有限波形数据进行计算,与原始的连续信号的分析结果之间会存在误差,使用窗函数可以减少对波形的截断产生的泄露问题。

2.FFT几种典型窗函数特点及应用:

1)矩形窗:适用于瞬态信号的分析。

例如,脉冲信号,其幅值在时间窗内已全部衰减。通常,矩形窗,对连续信号不合适。其功率谱旁瓣较多,泄露较大。

2)汉宁窗:适用于连续信号的分析。

作用:使信号在窗函数的起点和终点逐步衰减到零。

特点:频率分析准确度较高,幅值准确度较低;对于连续信号的分析,功率谱主瓣较窄,即分析频率很强。

3)海明窗:改进的汉宁窗,第一旁瓣衰减比汉宁窗大,适合应用于区分主瓣、第一旁瓣幅值。

4)平顶窗:适用于连续信号的分析。

作用:使信号在窗函数的起点和终点逐步衰减到零。

特点:频率分析准确度较低,幅值准确度较高;对于连续信号的分析,功率谱主瓣较宽,即分析幅值很强。


示波器上的FFT频谱怎么看
用示波器测频谱,那样会比较复杂吧,示波器是基于时域的,频谱应该是基于频域的测试才对。dB是个相对值,绝对值应该是dBm。这是一个对数。参考如下:1、dB?dB是一个表征相对值的值,纯粹的比值,只表示两个量的相对大小关系,没有单位,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:...

FFT算法如何加窗?
没错。截取一段信号相当于是加矩形窗。所以加汉明窗就不难理解了。

与原信号相比,信号加窗后会带来的影响有
加窗来尽可能减少在非整数个周期上进行FFT产生的误差。数字化仪采集到的有限序列的边界会呈现不连续性。加窗可减少这些不连续部分的幅值。 加窗包括将时间记录乘以有限长度的窗,窗的幅值逐渐变小,在边沿处为0。加窗的结果是尽可能呈现出一个连续的波形,减少剧烈的变化。 这种方法也叫应用一个加窗。

怎样用通俗易懂的方式解释窗函数?
解析窗函数:通俗易懂的指南 在信号处理的世界里,窗函数扮演着至关重要的角色,尤其是在快速傅立叶变换(FFT)中,它们的作用就像魔法一样,帮助我们减少因信号截断而产生的泄漏误差。窗函数,本质上是施加在信号上的加权函数,确保在时域上满足周期性要求,常见的有矩形窗、汉宁窗、平顶窗和指数窗,...

请问用matlab进行谐波分析,用的是fft加窗插值算法。加窗的程序我会写...
Hanning FFT hw=hann(N,'periodic');Xh=fft(x.*hw');Xh=Xh(1:N\/2)*2;Xhabs=abs(Xh);for i= 1 : m [Amax,index]=TriFind(Xhabs,floor((i*f0-15)\/fsN),ceil((i*f0+15)\/fsN)); % 搜索区域极大值及其下标 if(index==-1)Fn(i,4) = 0;An(i,4) = 0;Pn(i,4) = ...

基于加窗FFT的频谱分析 求解答 27号之前 急用
Xk=fft(Xn,4096);fk=Fs*(0:4095);plot(fk,abs(Xk)\/max(abs(Xk)));xlabel('Hz');ylabel('幅值');title('矩形窗');2)Fs=1000;T=1\/Fs;Tp=0.1;N=Tp*Fs;w=100*pi;n=1:N;Xn=24*sin(w*n*T)+12*sin(3*w*n*T+40*pi\/180)+6*sin(5*w*n*T+60*pi\/180)+3*sin(7*...

什么是频谱泄露,有没有通俗易懂的理解方式
首先,插值FFT技术通过加窗处理来减少泄露。常见的窗序列如Hamming、Blackman和Gaussian等,通过增加窗序列的长度,可以有效地抑制信号在频谱上的“泄漏”现象。其次,采样率自适应算法针对电力信号的缓慢变化,通过调整采样频率以匹配实际信号频率,这样可以减小同步误差,从而降低频谱泄露。例如,通过以50Hz的基...

冲击信号处理需要加窗函数吗
不加窗的后果:A. 采集到的周期为非整数时,端点是不连续的。 这些不连续片段在FFT中显示为高频成分。这些高频成分不存在于原信号中。 这些频率可能远高于奈奎斯特频率,在0~ 采样率的一半的频率区间内产生混叠。 使用FFT获得的频率,不是原信号的实际频率,而是一个改变过的频率。 类似于某个频率的...

怎么对噪声信号进行频谱分析,具体步骤???
具体为采集的数据选择一定的长度也就是点数加汉宁窗后进行FFT,如果不加汉宁窗则默认为加了矩形窗,不过这样会造成部分频谱泄露,当然汉宁窗也会泄露,但泄露会大大降低。FFT后得到这帧信号的数字频谱,然后根据你信号的频率范围把其他的频率下的幅值统统清零,然后在把这帧数据IFFT(傅里叶反变换),...

uniteactive是什么软件
unlearn是一个功能强大的双通道频谱分析仪的软件。unlearn这款软件装有任何与Windows兼容的声卡,就可以进行实时频谱分析,数据记录,回放及后处理,可用来测量频率响应,失真及传递函数,支持多达65535点的fft,加窗,数字滤波,重叠处理,平均等等。

东胜区13278282977: 功率谱分辨率怎样区分 -
国贤珍香: 功率谱、频率分辨率、频谱泄漏与窗函数在分析和测定所收集的数据记录时,快速傅立叶变换(FFT)和功率谱是非常有用的工具.借助这些工具能够有效地收集时域信号、测定其频谱成份、并对结果进行显示.功率谱图(参考抽样程序)在频...

东胜区13278282977: 窗函数的窗函数选择 -
国贤珍香: 对于窗函数的选择,应考虑被分析信号的性质与处理要求.如果仅要求精确读出主瓣频率,而不考虑幅值精度,则可选用主瓣宽度比较窄而便于分辨的矩形窗,例如测量物体的自振频率等;如果分析窄带信号,且有较强的干扰噪声,则应选用旁...

东胜区13278282977: 急问:关于fft与加窗fft
国贤珍香: 我没有用你的程序仿真,单一般这样的问题造成的原因是,窗函数不正确,窗的类型没选对,比如衰减度并不符合你原来信号频谱的要求. 你可以试试用MATLAB自配的窗函数试试,用凯撒窗通过调BETA值可以调整衰减度,多试几次对比一下,慢慢就能看出结果了.

东胜区13278282977: PA6000功率分析仪的视在功率A、无功功率Q有type1、type2、type3三种运算公式,分别是什么意思? -
国贤珍香: 功率的定义 对于功率测量来说,重要的是先看一下能量.一个简单的系统里你有信号源和负载.现在你可以传输电能从信号源到负载.这种能量可以被吸收或是转化成另外一种能量,如光,热,旋转等.这个被称为有功能量.除了这个,它可以...

东胜区13278282977: 功率分析仪谐波和IEC谐波有什么区别? -
国贤珍香: 首先能够测量的信号频率不同,谐波模式可以测量的信号频率范围大一些,IEC谐波规定测工频信号,也就是测50Hz和60Hz的信号,计算方法上也有不同.

东胜区13278282977: 在做FFT计算时,若加窗后,要求保持信号能量不变,要求窗函数曲线与采...
国贤珍香: 功率分析仪的同步源是为了实现电压与电流或多个通道的同步采样.同步采样是指采样周期与信号周期(基波周期)应保持同步.有下述三点要求:1.为了对信号进行准确的傅里叶变换,要求一个信号周期包含整数个采样周期.2.对于采用...

东胜区13278282977: 频谱分析中如何选择合适的窗函数 -
国贤珍香: 加窗是为了减小泄漏! 1、信号截断及能量泄漏效应 数字信号处理的主要数学工具是傅里叶变换.应注意到,傅里叶变换是研究整个时间域和频率域的关系.然而,当运用计算机实现工程测试信号处理时,不可能对无限长的信号进行测量和运算...

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