หน้าต่าง Hanning: มันทำงานอย่างไร
ฟังก์ชั่นหน้าต่างเช่นหน้าต่าง hanning ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการประมวลผลสัญญาณดิจิตอลเพื่อลดสิ่งประดิษฐ์ในระหว่างการแปลงฟูริเยร์แบบแยก ในเคล็ดลับที่ใช้งานได้นี้เราจะอธิบายว่าหน้าต่าง Hanning ทำงานอย่างไรและส่งผลอย่างไรต่อสเปกตรัม
หน้าต่าง Hanning: มันทำงานอย่างไร
ด้วยหน้าต่าง Hanning คุณสามารถจัดการส่วนสัญญาณเพื่อลดข้อผิดพลาดในการวิเคราะห์ฟูริเยร์แบบแยก ใช้เพื่ออะไรและสามารถสรุปได้ดังนี้:
- ด้วยการแปลงฟูริเยร์คุณสามารถแปลงสัญญาณชั่วคราวหรือเชิงพื้นที่เป็นสเปคตรัม
- คุณสามารถหาตัวอย่างได้จากคำแนะนำที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการสังเคราะห์ FM วิดีโอ YouTube แสดงชุดเวลาของเสียงที่ซับซ้อนและคลื่นความถี่
- หากคุณใช้การแปลงฟูริเยร์ในส่วนที่ จำกัด ของสัญญาณเวลาของคุณข้อผิดพลาดที่เรียกว่าสิ่งประดิษฐ์สามารถเกิดขึ้นได้
- หากความถี่มีอยู่ในสัญญาณที่ระยะเวลาไม่ได้เป็นตัวคูณจำนวนหนึ่งของความยาวหน้าต่างความถี่ "รั่ว" ในระหว่างการแปลงเป็นความถี่ที่อยู่ติดกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "การรั่วไหลของสเปกตรัม"
- การรั่วไหลของสเปกตรัมจากส่วนสัญญาณโดยไม่ต้องซ่อนหน้าต่างสามารถดูได้ในวิดีโอ YouTube นี้ สเปกตรัมแสดงแอมพลิจูดความถี่สูงมากซึ่งสูงกว่าความถี่จริงอย่างมาก
- การรั่วไหลของสเปกตรัมส่วนใหญ่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของส่วนสัญญาณ
- คุณต้องการฟังก์ชั่นหน้าต่างเพื่อลดการรั่วไหลของสเปกตรัม
- หน้าต่าง Hanning เป็นฟังก์ชันของช่วงเวลาของส่วนสัญญาณที่คุณต้องการทำการวิเคราะห์ฟูริเยร์ คุณคูณแต่ละค่าของส่วนสัญญาณด้วยค่าที่สอดคล้องกันของฟังก์ชัน Hanning
- ฟังก์ชัน Hanning คือ: 1/2 [1 - cos (2 pi n / T)], n = 0, ..., T-1
- รูปภาพแสดงส่วนสัญญาณ (สีน้ำเงิน), ฟังก์ชัน Hanning (เส้นประ) และสัญญาณที่เป็นผลมาจากการชั่งน้ำหนักของส่วนด้วยหน้าต่าง Hanning (สีม่วง)
- การแปลงฟูริเยร์ของสัญญาณที่ควบคุมด้วยวิธีนี้จะมีความถี่ที่ต่ำกว่ามาก สำหรับเรื่องนี้กลีบพูหลักคือแอมพลิจูดของความถี่ที่อยู่ใกล้เคียงโดยตรงนั้นสูงกว่าโดยไม่มีการสั่นสะเทือน
- วิดีโอ YouTube ของสัญญาณเอาต์พุตเดียวกัน - ควบคุมโดยการซ่อนหน้าต่าง - แสดงการลดลงของการรั่วไหลของสเปกตรัม
- หลังจากการแปลงฟูริเยร์ผกผันคุณต้องเลิกทำวินโดว์เพื่อรับสัญญาณเอาท์พุทอีกครั้ง
ด้วยความช่วยเหลือของเคล็ดลับการปฏิบัตินี้และเคล็ดลับของเราในการแก้ไข WAV ใน Mathematica คุณสามารถตั้งโปรแกรมการวิเคราะห์สเปกตรัมได้อย่างอิสระ มีฟังก์ชั่นหน้าต่างที่แตกต่างกันซึ่งมีแกนหลักแตกต่างกันและเอฟเฟกต์การรั่วไหลที่แข็งแกร่ง