Signalverarbeitung: Windowing-Signal verbessert die Sperrbandunterdrückung, warum?

Hallo meine Kollegen Signalprozessoren!Signalverarbeitung: Windowing-Signal verbessert die Sperrbandunterdrückung, warum?

Wenn ich ein Signal bandstop filtere, ist die Sperrung des Sperrbereichs viel besser, nachdem auch das Signal mit einem Hanning-Fenster gefenstert wurde. Die Ablehnung wurde durch Betrachten der DFT beurteilt. In Abb. 1 sieht man deutlich, dass der Frequenzinhalt im Sperrband nach dem Fenstering viel geringer ist.

Hat jemand eine Idee, warum das passiert? Vielen Dank!

(sorry ich kann keine Bilder posten anscheinend 1 in einer pdf ist.)

http://people.ee.ethz.ch/~jrichner/effect_of_windowing.pdf Bild 1. oben. DFT von Gaußsche weißen Rauschen. Mitte: DFT von Gaussian White Noise, bandstopgefiltert. unten: DFT von Gaußsches weißes Rauschen, bandstopgefiltert und gefenstert

EDIT: Ich bin jetzt ziemlich sicher, dass der Effekt, den wir beobachten, wegen spectral leakage ist. Das Fensterhalten des bandstoppgefilterten Signals mit einem Hanning-Fenster reduziert die Leckage in das Sperrband, was zu einer besseren Leistung des Filters führt. Danke für das Kommentieren und Lesen!

Quelle

2012-04-02 jrichner

Gute Frage und hervorragend gefragt! Ich habe ein paar Probleme damit, die Spektren zu interpretieren, die ich sehe - könnten Sie vielleicht den Code posten, der sie erzeugt hat? Insbesondere wäre es gut zu wissen, welchen Bandstop-Filter Sie verwenden und welche Windowing-Methode. –

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, zu lesen und zu antworten!
1) Der Bandstop Filter ist ein elliptischer IIR Filter, der mit fdatool entworfen wurde.
2) Ein Hanning-Fenster wurde verwendet.
Code: % hanning-Fenster erstellen wind = hanning (1024) '; % weißes Gaußsches Rauschen erzeugen x = randn (1, 1024); specx = abs (fft (x)); % Filter das Rauschen mit elliptischem Bandstop xf = Filter (bandstop_elliptic_60db, x); specxf = abs (fft (xf)); % berechne DFT von gefilterten und gefilterten Geräuschen: specxfw = abs (fft (xf. * Wind)); % plotten [keine Zeichen.] – jrichner

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Die Fensterung eines Zeitsignals entspricht der Konvolution im Frequenzbereich. In Ihrem Fall können Sie den Filterausgang anzeigen, der niedrige Spektralwerte um Ihre Bandstop-Frequenz hat. Wenn Sie also ein solches Spektrum mit Ihrem Fensterspektrum falten, werden die bereits großen Spektralwerte größer und kleinere Werte kleiner. Darüber hinaus funktioniert dies aufgrund der Tatsache, dass weißes Rauschen ein flaches Spektrum hat, so dass Sie die Frequenzen außer Ihrer Bandstop-Frequenz nicht ändern.

Quelle

2012-04-02 15:11:01 YBE

Danke für deine Antwort! Ich stimme dem ersten Satz zu. Der zweite Satz, den ich nicht verstehe. Warum würde das passieren? Mein Verständnis von Windowing ist, dass es zu einer Glättung im Frequenzbereich kommt. Bitte korrigieren Sie mich, wenn ich ' Ich irre mich. – jrichner

Signalverarbeitung: Windowing-Signal verbessert die Sperrbandunterdrückung, warum?

Antwort

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