1、从能量的角度,频谱泄露也是能量泄露,因为加窗后,使原来的信号集中在窄频带内的能量分散到无限的频宽范围。实验内容:1、用matlab编程绘制窗函数的形状2、用matlab编程绘制各窗函数的幅频响应3、绘制矩形窗的频率响应,窗长分别为:N=10,N=20,N=50,N=1004、已知周期信号x(t)=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t),其中f=25/16Hz,若截断时间长度分别为信号周期的0.9和1.1倍,试绘制和比较采用下面窗函数提取的x(t)的频谱。(1)矩形窗;(2)汉宁
2、窗;(3)汉明窗;(4)巴特利特窗(5)布莱克曼窗;(6)triang窗;(7)kaiser窗;(8)切比雪夫窗。具体做法如下:2、用matlab编程绘制窗函数的幅频响应(1)矩形窗 N=64;w=boxcar(N);n=0:N-1;subplot(211);stem(n,w),title(矩形窗形状);xlabel(n),ylabel(w(n)H,W=dtft(w,512);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H),title(矩形窗幅度响应f|W(w)|)(2)汉宁窗w=hanning(N);汉宁窗形状汉宁窗幅度响应(3)汉明窗w=hamming(N);汉明窗形状汉明
3、窗幅度响应(4)巴特利特窗w=bartlett(N);巴特利特窗形状巴特利特窗幅度响应(5)布莱克曼窗w=blackman(N);布莱克曼窗形状布莱克曼窗幅度响应(6)triang窗w=triang(N);triang窗形状triang窗幅度响应(7)kaiser窗w=kaiser(N,12);kaiser窗形状kaiser窗幅度响应(8)chebwin窗w=chebwin(N,16);chebwin窗形状chebwin窗幅度响应w=chebwin(N,32);具体程序如下:N=10: clear N=10;矩形窗幅频响应N=20:N=50:N=100:之后的两个图依次是0.9倍与1.1倍的顺
4、序。(1) 矩形窗截取长度为信号周期的0.9倍时: fs=10;Tp=4;f=25/16;N=0.9*Tp*fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*n/fs)+2.7*cos(4*pi*f*n/fs)+1.5*sin(3.5*pi*f*n/fs)+2.5*sin(7*pi*f*n/fs);y=w.*x;H,W=dtft(y,1024);plot(W/2/pi,abs(H)截取长度为信号周期的1.1倍时:N=1.1*Tp*fs;同理可得:(2) 汉宁窗 w=hanning(N)(3) 汉明窗 w=hamming(N)(4) 巴特利特窗 w=bartlett(N)(5) 布莱克曼窗 w=blackman(N)(6) Triang窗 w=triang(N)(7) Kaiser窗 w=kaiser(N,12)(8) 切比雪夫窗 w=chebwin(N,16)实验结果分析:用于信号分析中的窗函数可根据不同要求选择窗函数,如主瓣宽度窄的函数具有较高的频率分辨率,而分析窄带,且具有较强的干扰噪声的信号,应选用旁瓣幅度小的窗函数,如汉宁窗函数等。用于滤波的窗函数,一般要求窗函数主瓣宽度窄,以获得较好过渡带;旁瓣相对值尽可能小以增加通带段的平稳度和增大阻带的衰减。