濾波器中的視窗

在設計有限脈寬響應的濾波器中，除了之前提過的等波紋濾波器去，還可以使用窗函式實現濾波器。

matlab下使用fdatool，使用窗函式設計fir濾波器，截止頻率下衰減預設為6分貝。

部分窗函式如下：

具體窗函式的實現形式，這裡不再贅述。

矩形窗特點：矩形窗使用最多，習慣上不加窗就是使訊號通過了矩形窗。這種窗的優點是主瓣比較集中，缺點是旁瓣較高，並有負旁瓣，導致變換中帶進了高頻干擾和洩漏，甚至出現負譜現象。頻率識別精度最高，幅值識別精度最低，所以矩形窗不是乙個理想的窗。

應用：如果僅要求精確讀出主瓣頻率，而不考慮幅值精度，則可選用矩形窗，例如測量物體的自振頻率等，也可以用在階次分析中。

所謂主瓣，是指最大輻射的波束，主瓣旁邊的小波束叫做旁瓣。

漢寧窗特點：主瓣加寬並降低，旁瓣則顯著減小，從減小洩漏觀點出發，漢寧窗優於矩形窗。但漢寧窗主瓣加寬，相當於分析頻寬加寬，頻率分辨力下降。它與矩形窗相比，洩漏、波動都減小了,並且選擇性也提高。

海明窗特點：與漢寧窗都是余弦窗，又稱改進的公升余弦窗，只是加權係數不同，使旁瓣達到更小。但其旁瓣衰減速度比漢寧窗衰減速度慢。

應用：與漢明窗類似，也是很有用的窗函式。

高斯窗特點：是一種指數窗。主瓣較寬，故而頻率分辨力低；無負的旁瓣，第一旁瓣衰減達一55db。常被用來截短一些非週期訊號，如指數衰減訊號等。

應用：對於隨時間按指數衰減的函式，可採用指數窗來提高訊雜比。

布萊克曼窗特點：二階公升余弦窗，主瓣寬，旁瓣比較低，但等效雜訊頻寬比漢寧窗要大一點，波動卻小一點。頻率識別精度最低，但幅值識別精度最高，有更好的選擇性。

應用：常用來檢測兩個頻率相近幅度不同的訊號。

平頂窗特點：平頂窗在頻域時的表現就象它的名稱一樣有非常小的通帶波動。

應用：由於在幅度上有較小的誤差，所以這個窗可以用在校準上。

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