为什么产生频域泄漏(频谱泄漏的原因及解决方法)

频域信号处理

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本文目录

  1. 窗函数通俗解释
  2. 载波泄漏的原因和影响
  3. 什么是能量泄漏
  4. 为什么产生频域泄漏

窗函数通俗解释

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。

窗函数就是时域有限宽的信号。

载波泄漏的原因和影响

载波泄漏的原因是因为不同调制器器件存在不同的固有直流偏置。所以会导致不同的频谱凸起产生。上变频模块固有存在直流偏置,由其本身器件产生。直流偏置乘以载波,相当于载波泄漏到射频通路上。本振是指“本机振荡”。

超外差式接收要将接收的讯号与接收机通过振荡电路产生的频率进行“混频”,产生固定的中频讯号进行放大,这个由接收机产生的振荡称为“本振”。

什么是能量泄漏

信号分析中中,特别是频谱分析,有些是幅值谱,有些是功率谱(即能量谱),一般情况下在振动分析过程中都是能量谱,这个更能反映信号在特定频率下的振动情况。

频谱采用的分析中傅里叶变化FT,还有小波分析,经验模态分解EMD等等,都需要采用窗函数,好比一扇窗口,截取整个信号的某一段时间内的,包含一些特征部分进行分析(因为不可能对无限长的信号进行分析),这个窗函数如果选择的不好,会有能量泄露,影响我频谱分析的幅值大小。

比如矩形窗,典型的能量泄露,特征是主瓣大,旁瓣小,有时出现幅值为负值。

为什么产生频域泄漏

因为信号为无限长序列,运算需要截取其中一部分(截断),于是需要加窗函数。加了窗函数相当于时域相乘,也相当于频域卷积,于是频谱中除了本来该有的主瓣之外,还会出现本不该有的旁瓣,这就是频谱泄露!为了减弱频谱泄漏,可以采用加权的窗函数,加权的窗函数包括平顶窗、汉宁窗、高斯窗等等。而未加权的矩形窗泄漏最为严重。

OK,本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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