在数字信号处理中,时间窗的引入对分析原始数字信号的频谱带来什么影响?怎样才能减小这种影响?

作者&投稿:刀永 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
大学理工类都有什么专业~

1、通信工程
通信工程专业(Communication Engineering)是信息与通信工程一级学科下属的本科专业。该专业学生主要学习通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法,受到通信工程实践的基本训练,具备从事现代通信系统和网络的设计、开发、调测和工程应用的基本能力。

2、软件工程
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。
在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件有电子邮件、嵌入式系统、人机界面、办公套件、操作系统、编译器、数据库、游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应用,如工业、农业、银行、航空、政府部门等。

3、电子信息工程
电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。
电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。
本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计方法,具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力,面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才。

4、车辆工程
车辆工程专业是一门普通高等学校本科专业,属机械类专业,基本修业年限为四年,授予工学学士学位。2012年,车辆工程专业正式出现于《普通高等学校本科专业目录》中。
车辆工程专业培养掌握机械、电子、计算机等方面工程技术基础理论和汽车设计、制造、试验等方面专业知识与技能。
了解并重视与汽车技术发展有关的人文社会知识,能在企业、科研院(所)等部门,从事与车辆工程有关的产品设计开发、生产制造、试验检测、应用研究、技术服务、经营销售和管理等方面的工作,具有较强实践能力和创新精神的高级专门人才。

5、土木工程
土木工程(Civil Engineering)是建造各类土地工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动,也指工程建设的对象。
即建造在地上或地下、陆上,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。
土木工程是指除房屋建筑以外,为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。

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在数字信号处理中,实际需检测的物理信号或过程通常是非时限的,但由于计算速度和处理工作量以及计算机存贮容量等方面的限制,我们只能从中选取有限时长的数据样本加以处理。也就是说在数字信号的处理过程中,原始的非时限信号必然要被截断,这相当于使本来无限长的原始数据序列通过一定的数据窗口,必然会对数据处理的结果造成不良的影响,即产生窗口效应。
在进行信号x(n)的功率谱估计时, 我们只能用测量得到的有限长度的信号xN(n)来进行计算, 其结果只是真实功率谱的近似, 即估计值。对信号截断, 相当于对信号施加一窗函数。也就是说, 在实际估计功率谱时, 数据窗口是不可避免的(在用间接法估计功率谱时, 由此数据窗产生的加在自相关函数上的延迟窗也是不可避免的)。设S(ω)为信号x(n)的真实功率谱, S’(ω)为其估计值, 窗函数对谱估计质量的影响, 表现在S’(ω)的频域分辨率和对S(ω)产生了“泄漏”。
选用窗函数总的原则是:
1、要从保持最大信息和消除旁瓣的综合效果出发来考虑问题,要使窗函数频谱中的主瓣宽度尽量窄,能量尽可能集中在主瓣内,从而在谱分析时获得较高的频率分辨力,在数字滤波器设计中获得较小的过渡带。
2、窗谱的旁瓣高度应尽量小而且随频率尽快衰减,以减小谱估计时泄漏失真。在设计数字滤波器时减小通带的波动,提高阻带的衰减。但主瓣既窄,旁瓣又小衰减又快的窗函数是不容易找到的,比如矩形窗旁瓣很大,但其主瓣宽度是最窄的,因此,在数据处理时通常需要做综合考虑取其折中。
3、在应用窗函数时,除了要考虑窗谱本身的特性外,还应当充分考虑被分析信号的特点以及具体的处理要求。要考虑信号中的信息量的分布,增强信号中所需要的信息部分,压制信号中不需要的信息部分,以人们感兴趣的有效信息与窗函数作用后的综台效果为最好来选用窗函数,使得处理结果有足够的频谱检测能力和频谱幅值估计精度。例如在需要测量物体的自振频率时等场合。如果要分析窄带信号且具有较强的干扰噪声时,则应选用旁瓣幅度较小的窗函数如Hamming窗等。如果干扰距离信号较远,则可以采用旁瓣衰减速度较快的窗函数如Papoulis 窗等。
4、信号的加窗处理,重要的问题是在于根据信号的性质和研究目的来选用窗函数。如对于频率分辨率要求很高,谱估计幅值精度要求不很高的信号,处理时可选用主瓣较窄而便于分辨的矩形窗,即所谓不加窗就是矩形窗;对于谱估计幅值精度要求高,频率分辨率要求不很高的信号,处理时可选用P201 窗,对于频率分辨率要求高,靠得比较近又需要大动态范围的谱值作精确的幅值测量的信号,处理时选用P3Ol 窗;对于要使旁辨减到最小的信号,处理时选用P31O窗;对于随时间衰减的信号如脉冲响应信号等,为提高信号的信噪比,处理时可选用指数窗。
5、对于要处理的信号,不知选用哪一种时窗函数好时,往往多用几种窗函数进行处理,然后比较用几种窗处理的结果和试验验证的综合考虑来决定选用什么样的窗函数。


在数字信号处理中延时t是加t还是减t
后面上了大学学信号的时候,这个问题有回来折磨我了。因为‘左加右减,加超前,减延时’的死记方法会和因果系统定定义中的x(n+k)搞混了。其实放空大脑,拿笔画一画就知道答案了。这里嫌麻烦我就不画了,用文字描述下。比如系统y(n)=x(n-1),对y来说,当n=1,y(1)=x(0);当n=2,y(2...

数字信号处理中的 相干平均与不相干平均区别
相干平均是在同一时间内,同时测量一个输出许多次,并且对这些数求平均。不相干平均就是在不同的时间测量一个输出,假设第一次测量n个数,第二次也测量n个数,但是第一次和第二次测量的时间间隔是相等的。第一次的数做DTFT,第二次的数也做DTFT,然后对同频率的值求平均。总的来说,相干平均就是...

线性时不变判断 非常感谢,着急中。。
一、y(t)=x(t)*x(t-1)y(u)=x(u)*x(t-u)y(t)+y(u)=x(t)*x(t-1)+x(u)*x(t-u)不等于y(t+u)非线性 y(t+a)=x(t+a)*x(t+a-1)=T[X(t+a)所以时不变 第二个一样求 这个是数字信号处理里面的 这学期刚学 不过不大好表述 ...

在数字信号处理中如何根据特殊值判断该系统手具有因果性?谢谢大家帮 ...
零状态响应不出现于激励之前的系统(或任一时刻的响应仅决定于该时刻和该时刻以前的输入值,而与将来时刻的输入值无关),称为因果系统。对于连续时间系统:t=t1的输出y(t1)只取决于t≤t1的输入x(t≤t1)时,则此系统为因果系统,对于离散时间系统:n=n1的输出y(n1)只取决于n≤n1的输入x(n≤n1...

数字信号处理的三大变换指什么?其中一个是z变换,它的作用是什么呢?希望...
http:\/\/baike.baidu.com\/view\/191871.htm?fromId=391665 拉普拉斯变换:将信号由时域转化到S域分析。http:\/\/baike.baidu.com\/view\/132034.htm Z变换:是对离散序列进行的一种数学变换,主要体现在离散时间系统中,常用以求线性时不变差分方程的解。http:\/\/baike.baidu.com\/view\/106134.htm ...

数字信号处理中,f,T,Ω,ω之间的关系以及他们的物理意义?
f=1\/T是频率,即每秒的振动次数,它是周期的倒数,周期表示振动一次用的时间 Ω=ω=2pif叫做角频率pi是圆周率3.14,角频率用来表示每秒振动的相位变化次数,比如当f=1Hz时振动每秒改变2pi相位,即一个周期

数字信号处理中fir和iir有什么区别啊。。。
2、iir:IIR滤波器的单位脉冲响应为无限长,网络中有反馈回路。三、幅频特性不同 1、fir:FIR数字滤波器的幅频特性精度较之于IIR数字滤波器低,但是线性相位,就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变。2、iir:IIR数字滤波器幅频特性精度很高,不是线性相位的,可以应用于对相位信息...

数字信号处理中,初终值定理是指?
就是能够从 频谱上得到时域信号的初值和终值的定理,具体可以百度,Z变换性质初值与终值定理。

数字信号处理中四种频率间的关系
模拟频率的单位: f赫兹 Ω弧度每秒=2pif 数字频率w=TΩ,T是对某个具体模拟信号的等间隔采样的时间间隔[采样频率=fs=1\/T,根据采样定理,该模拟信号的最高频率=0.5fs,实际需要超过的部分,例如语音信号最高3400HZ,取4000,故采样频率=8000Hz;采样之前还要对模拟信号滤波,滤除高于0.5fs的...

数字信号处理中,什么是系统函数H(Z)的封闭形式?封闭怎么理解?
我给这个系统加个反馈就形成了闭环,如果没反馈就是开环。不知道你所说的封闭是不是闭环的意思。如果开环系统函数是H(Z)=Y(Z)\/X(Z),加反馈之后就变成了H2(Z)=Y(Z)\/(X(Z)+Y(Z))=1\/(1+X(Z)\/Y(Z))=1\/(1+1\/H(Z))=H(Z)\/(1+H(Z))。是这个意思不?

澜沧拉祜族自治县19510846526: 在数字信号处理中,时间窗的引入对分析原始数字信号的频谱带来什么影响?怎样才能减小这种影响? -
蒸贸济得: 在数字信号处理中,实际需检测的物理信号或过程通常是非时限的,但由于计算速度和处理工作量以及计算机存贮容量等方面的限制,我们只能从中选取有限时长的数据样本加以处理.也就是说在数字信号的处理过程中,原始的非时...

澜沧拉祜族自治县19510846526: 窗函数的窗函数选择 -
蒸贸济得: 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...

澜沧拉祜族自治县19510846526: 频谱分析中如何选择合适的窗函数 -
蒸贸济得: 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...

澜沧拉祜族自治县19510846526: 数字信号处理中为什么要加窗 -
蒸贸济得: 窗就是滤波器,低通,带通等,加窗就是对信号进行处理,使信号能顺利通过系统,在理论上就是信号和窗函数的频域表达式相乘,时域表达式求卷积,中间可能会用到变换等

澜沧拉祜族自治县19510846526: 数字信号处理中的时间分辨率是什么定义 -
蒸贸济得: 数字信号为时间和幅值均离散的信号,即经过采样. 时间分辨率应该是采样间隔.

澜沧拉祜族自治县19510846526: 窗函数的基本定义 -
蒸贸济得: 为了减少频谱能量泄漏,可采用不同的截取函数对信号进行截断,截断函数称为窗函数,简称为窗.误差.泄漏与窗函数频谱的两侧旁瓣有关,如果两侧瓣的高度趋于零,而使能量相对集中在主瓣,就可以较为接近于真实的频谱,为此,在时间...

澜沧拉祜族自治县19510846526: 采用数字信号处理方法对测试信号进行分析前,必须对所获取的模拟信号进行哪些预处理工作? -
蒸贸济得: 通过采样(离散化——时域预处——fft(傅立叶变换)——频域分析,处理(滤波等)——ifft(傅里叶逆变换)变为数字信号.

澜沧拉祜族自治县19510846526: 为什么在信号处理中只用傅立叶变换和小波变换? -
蒸贸济得: 没有人规定在信号处理中必须要使用傅里叶变换或者小波变换.对于这两种变换来说,他们侧重要解决的问题是不同的.在傅里叶变换中,如果一个信号在实数域满足勒贝格可度量条件(Lebesgue-measurable)则这个信号的傅里叶变换收敛....

澜沧拉祜族自治县19510846526: 傅里叶变换在数字信号处理中的作用是什么 -
蒸贸济得: 傅里叶变换简单的说,就是把信号从时域变化的频域分析.传统的傅里叶变换在数字信号处理中使用的并不多,因为傅里叶变换是一般用于连续信号的分析.使用最多的是离散傅里叶变换(DFT),而DFT是可以使用快速傅里叶变换(FFT)实现的.也就是运算复杂度小,可以用DSP等硬件轻易实现.DFT是现代信号处理的基础,应用非常广泛,比如自适应滤波器啊,阵列信号处理、正交频分复用等等都用的到.建议你看看现代信号处理方面的书籍你就明白了.

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