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1、实验八 窗函数的特性分析,一、实验目的 分析常用窗函数的时域和频域特性,灵活运用窗函数分析信号频谱和设计FIR数字滤波器。,二、 实验原理 在确定信号谱分析、随机信号功率谱估计以及FIR数字滤波器设计中,窗函数的选择起着重要的作用。在信号的频谱分析中,截短无穷长的序列会造成频率泄漏,影响频谱分析的精度和质量。合理选取窗函数的类型,可以改善泄漏现象。在FIR数字滤波器设计中,截短无穷长的系统单位脉冲序列会造成FIR滤波器幅度特性的波动,且出现过渡带。,实验八 窗函数的特性分析,实验八 窗函数的特性分析,例 分析长度N=51点矩形窗的时域波形及频谱N=51;w=boxcar(N);Y=fft(w,
2、256);subplot(2,1,1);stem(0:N-1,w);subplot(2,1,2);Y0= abs(fftshift(W);plot(-128:127, Y0)运算结果如图所示。,实验八 窗函数的特性分析,三、实验内容1. 分析并绘出常用窗函数的时域特性波形。2. 利用fft函数分析常用窗函数的频域特性, 并从主瓣宽度和 旁瓣相对幅度两个角度进行比较分析。3. 研究凯塞窗(Kaiser)的参数选择对其时域和频域的影响。 (1) 固定beta=4,分别取N=20, 60, 110; (2) 固定N=60,分别取beta=1,5,11。,实验八 窗函数的特性分析,实验八 窗函数的特性分析,1. 什么是信号截短?什么是吉布斯(Gibbs)现象? 增加长度N能消除吉布斯现象吗?应该如何解决?2. 非矩形窗有哪些?相比矩形窗,其优缺点有哪些?3. 怎样选择凯塞窗(Kaiser)的参数?4. 在信号谱分析中,如何合理地选择窗函数?5. 在数字滤波器设计中,如何合理地选择窗函数?,实验思考题,