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過(guò)加窗強(qiáng)制形成周期性

發(fā)布時(shí)間:2013/7/11 20:25:09 訪問(wèn)次數(shù):642

    另一個(gè)減小電平階躍的方法835-1A-B-C 24V是為波形記錄加窗( windowing),迫使其形成周期性。這里重點(diǎn)介紹的窗口,是給波形記錄的取樣值乘上一個(gè)可變權(quán)重系數(shù)(小于等于1)的窗口,其中,在波形記錄起始兩端乘以零,越靠近波形記錄的中央,乘上的系數(shù)越大。由于任何數(shù)乘以零的結(jié)果均為零,這迫使波形記錄起始兩端的取樣值為零,從而使得波形記錄被重復(fù)時(shí),不會(huì)出現(xiàn)毛刺,見(jiàn)圖3.4右邊的窗口。
    圖3.4通過(guò)加窗強(qiáng)制形成周期性

            
    由于加窗使波形記錄被修改歪曲,因此,必定令FFT的結(jié)果也產(chǎn)生歪曲。加窗后,會(huì)令到高幅值主瓣的能量,轉(zhuǎn)移給鄰近的旁瓣,使得旁瓣更加突出;并且,還令到各瓣的幅值產(chǎn)生了改變。[因?yàn)槿犹幚韺r(shí)間分解為一個(gè)個(gè)碎片( slice),所以,F(xiàn)FT的結(jié)果必定產(chǎn)生碎片狀分布的頻率,因此,稱之為“瓣”(bin)。所有類型的窗口,均是時(shí)間城分析與頻率域分析相連接的橋梁。
    沒(méi)有對(duì)取樣值作修改的窗口稱為矩形窗(因?yàn)檫@種窗口對(duì)整個(gè)波形記錄的取樣值,均是乘以固定系數(shù)1)。由于矩形窗不歪曲波形記錄的取樣值,因此,不會(huì)令主瓣散開(kāi),能夠提供最佳的頻率分辨能力?刹恍业氖,很可能因周期方面的抖動(dòng),而導(dǎo)致幅度出現(xiàn)誤差。Blackman-Harris窗則不同,它箝制了波形記錄起始兩端的取樣值,從而避開(kāi)周期抖動(dòng)問(wèn)題;雖然在主瓣旁瓣分布方面有所犧牲,但改善了幅度分辨能力。
    利用振蕩器對(duì)FFT系統(tǒng)作同步控制,可以獲得理想的效果。這樣,波形記錄捕獲的對(duì)象只限于周期完整的信號(hào),且無(wú)相位誤差,因此,我們就可以使用矩形窗來(lái)處理。如果真正的同步FFT不能實(shí)現(xiàn),那么,還可以采用一種有利的妥協(xié)辦法,就是以基頻信號(hào)來(lái)觸發(fā)分析儀,并且精細(xì)地調(diào)節(jié)振蕩器的頻率,令最高幅值主瓣的旁瓣最小。
    如果已獲得多個(gè)波形記錄,那么,可以將它們?nèi)∑骄,從而使誤差減小。這是一種強(qiáng)有力的技術(shù)手段,盡管會(huì)導(dǎo)致測(cè)量速度減慢。

    另一個(gè)減小電平階躍的方法835-1A-B-C 24V是為波形記錄加窗( windowing),迫使其形成周期性。這里重點(diǎn)介紹的窗口,是給波形記錄的取樣值乘上一個(gè)可變權(quán)重系數(shù)(小于等于1)的窗口,其中,在波形記錄起始兩端乘以零,越靠近波形記錄的中央,乘上的系數(shù)越大。由于任何數(shù)乘以零的結(jié)果均為零,這迫使波形記錄起始兩端的取樣值為零,從而使得波形記錄被重復(fù)時(shí),不會(huì)出現(xiàn)毛刺,見(jiàn)圖3.4右邊的窗口。
    圖3.4通過(guò)加窗強(qiáng)制形成周期性

            
    由于加窗使波形記錄被修改歪曲,因此,必定令FFT的結(jié)果也產(chǎn)生歪曲。加窗后,會(huì)令到高幅值主瓣的能量,轉(zhuǎn)移給鄰近的旁瓣,使得旁瓣更加突出;并且,還令到各瓣的幅值產(chǎn)生了改變。[因?yàn)槿犹幚韺r(shí)間分解為一個(gè)個(gè)碎片( slice),所以,F(xiàn)FT的結(jié)果必定產(chǎn)生碎片狀分布的頻率,因此,稱之為“瓣”(bin)。所有類型的窗口,均是時(shí)間城分析與頻率域分析相連接的橋梁。
    沒(méi)有對(duì)取樣值作修改的窗口稱為矩形窗(因?yàn)檫@種窗口對(duì)整個(gè)波形記錄的取樣值,均是乘以固定系數(shù)1)。由于矩形窗不歪曲波形記錄的取樣值,因此,不會(huì)令主瓣散開(kāi),能夠提供最佳的頻率分辨能力?刹恍业氖牵芸赡芤蛑芷诜矫娴亩秳(dòng),而導(dǎo)致幅度出現(xiàn)誤差。Blackman-Harris窗則不同,它箝制了波形記錄起始兩端的取樣值,從而避開(kāi)周期抖動(dòng)問(wèn)題;雖然在主瓣旁瓣分布方面有所犧牲,但改善了幅度分辨能力。
    利用振蕩器對(duì)FFT系統(tǒng)作同步控制,可以獲得理想的效果。這樣,波形記錄捕獲的對(duì)象只限于周期完整的信號(hào),且無(wú)相位誤差,因此,我們就可以使用矩形窗來(lái)處理。如果真正的同步FFT不能實(shí)現(xiàn),那么,還可以采用一種有利的妥協(xié)辦法,就是以基頻信號(hào)來(lái)觸發(fā)分析儀,并且精細(xì)地調(diào)節(jié)振蕩器的頻率,令最高幅值主瓣的旁瓣最小。
    如果已獲得多個(gè)波形記錄,那么,可以將它們?nèi)∑骄瑥亩拐`差減小。這是一種強(qiáng)有力的技術(shù)手段,盡管會(huì)導(dǎo)致測(cè)量速度減慢。

相關(guān)技術(shù)資料
7-11過(guò)加窗強(qiáng)制形成周期性
相關(guān)IC型號(hào)
835-1A-B-C 24V
835-00085T
835-00086

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