3.6.4 加窗函数的原则
2026年01月15日
3.6.4 加窗函数的原则
加窗函数时,应使窗函数频谱的主瓣宽度尽量窄,以获得高的频率分辨能力。旁瓣衰减应尽量大,以减少频谱拖尾,但通常都不能同时满足这两个要求。各种窗的差别主要在于集中于主瓣的能量和分散在所有旁瓣的能量之比。
窗函数的选择取决于分析的目的和被分析信号的类型。一般来讲,有效噪声带宽越宽,频率分辨能力越差,越难于分清有相同幅值的邻近频率。选择性(即分辨出强分量频率邻近的弱分量的能力)的提高与旁瓣的衰减率有关。通常,有效噪声带宽窄的窗函数,其旁瓣的衰减率较低,因此窗函数的选择是在二者中折中选取。因而,窗函数选择的一般原则如下:
1)如果截断的信号仍为周期信号,则不存在泄漏,无须加窗,相当于加矩形窗。
2)如果信号是随机信号或者未知信号,或者有多个频率分量,测试关注的是频率点而非能量大小,建议选择汉宁窗,像LMSTest.Lab中默认加的就是汉宁窗。(https://www.daowen.com)
3)对于校准而言,则要求幅值精确,平顶窗是个不错的选择。
4)如果同时要求幅值精度和频率精度,可选择凯塞窗。
5)如果检测两个频率相近、幅值不同的信号,建议用布莱克曼窗。
6)锤击法试验力信号加力窗,响应可加指数窗。