当前课程知识点:动态测试与分析(下) > 第5章 连续分析原理 > 第七周 > 余弦窗窗谱密度函数
有了矩形窗的窗谱密度函数
我们呢可以再看一个
这个基础上再看一个窗
就是余弦窗
就是余弦窗
刚才我们就已经求出了
余弦窗的这个
余弦窗的频谱密度函数呢
它是由三个无限冲激函数构成的
我们把它再写一下
我们再把它写一下这个
这是余弦窗的
我们先来讨论余弦窗
余弦窗的频谱密度函数
余弦窗的频谱密度函数
我们写成Scc(f)
我们刚才已经导过了
导过了余弦窗的频谱密度函数
它是应该是1加上Aw
然后是大括号
这个无限冲激在f的位置
然后再加上Aw除2
然后是
也是个无限冲激
只不过它要偏于
一个1/Tw
再加上一个无限冲激
在另一个方向偏于
一个1/Tw
这是它的函数
那么现在我们要求余弦窗的
窗谱密度函数
就是这个窗谱密度函数
它应该是矩形窗的窗谱密度函数
是这个
矩形窗的窗谱密度函数
Wrc(g)和这个相卷
Scc (f-g)
做一个卷积
这里g是一个实数
所以它是一个无穷连续的卷积
那么我们把这个代进去
现在我们这个Wrc已经得到了
是这个
是这个
我们要把它和这个相乘
乘起来我们要来得到这个
因为黑板的面积关系
我们就一个一个写
第一个它和它相乘
乘第一项
乘第一个无限冲激函数
相乘的话它应该是
有一个系数是Tw除以1加上Aw
这是系数
那么里边呢就应该是
前面是辛克函数
Tw这里要换成g
f换成g
然后这里有无限冲激函数
这个是无限冲激函数
f要完成f减g
f减g是这样
那么这里g是无穷的
这是第一项
这是第一项的作用的结果
然后看见第二项
看见第二项的结果
第二项的结果是这个
这里有一个系数
这里有一个系数
这里边还有一个系数
那么所以它应该加上
这里的系数应该是Tw
然后是Aw除2
下面是1加上Aw
这是系数
那么里边的呢
辛克函数自然不变
它是这个矩形窗代过来的
另外一个就是这个无限冲激函数
f要变成f减g
所以它应该是
变成f减g
然后还有个减Tw分之一
这个g是无穷的
第三项系数不变是一样的
TwAw除2
1加上Aw
这个sinc不变
然后呢有一个无穷
其他都一样了
我就不一一的解释了
这只是个加而已
这是g无穷
就这三项
但是这三个内积都是可积的
因为这里有无限冲激函数
无限冲激函数呢它可以写成
写成一个相关的形式
这个相关的形式
因为无限冲激函数
这是一个偶函数
所以它里边的自变量可以翻个的
那么这个可以写成g减f
就是g减这个
有一个相关量f
那么这个写成相同的形式
那么应该是g减什么呢
减去f减Tw分之一
是这样
这个可以写成这个
这个可以写成这项
下面做同样的是g减去f
加上Tw分之一
就是这个
可以做这个变化
因为它是偶函数
这样呢在做这个相关
这是相关变量这个是f
这个相关变量是f减Tw分之一
这个相关变量是f加Tw分之一
好 我们把它代换下来
就可以得到最终的结果
这样我们就把余弦窗的
窗谱密度函数写成这样三项
我们把这三项再合一下
我们写到这边
就是Wcc(f)
我们合一下
我们三项再看一下
这三项都有这个系数
都有这个系数
那么把系数种类提出来
Tw 1加上Aw
那么里边有三个
有三个内积
我们先做第一个内积
这个第一个内积
一个是无限冲激函数
和这个辛克函数做一个相关
那么它就把辛克函数这个变量
变成相关变量
就可以直接出来了
所以这是辛克Twf
然后再加上后面两项
后面两项呢有相同的系数是
二分之Aw
Aw除2
那么第一个是辛克函数
跟无限冲激函数也是做一个相关
相关是f减Tw
所以呢这个减Tw
把g变成这个相关变量
那么这个Tw跟它们要相乘
乘完的结果呢
我们可以写到这
应该是辛克函数
它是Twf减1
同样的这一项相乘完了就是
完了就是把这个减变成了加而已
其他的都一样
那么就加上辛克函数Twf加1
最后是这样的结果
这个结果
后面这一项
后面这个大括号的内容
其实我们以前是介绍过的
它就是这个互补辛克函数
那么我们就可以写成是
Tw 1加上Aw
互补辛克函数是Scc
它的Twf
是这么一个结果
这个就是余弦窗谱密度函数
它的这个最后的结果
那么我们可以看到
它的余弦窗的面积
就是它的0点值
就是窗谱密度函数的0点值
正好等于
因为这个互补辛克函数
在0点的值为1
在0点值为1
那么就等于这个Tw 1加上Aw
那么我们看到大写的Scc(f)
这个形函数
就是余弦窗谱密度形函数
它是等于Scc(f)除以
Wcc(0)点值的归一
归一完了就等于互补辛克函数
这是小写的互补辛克函数
我们来看看它的图象
看看它的图象
好 现在我们看见的这个
就是余弦窗谱密度形函数
余弦窗谱密度形函数
它是一个互补辛克函数
互补辛克函数也是一个主瓣
它的旁瓣非常的低
以前我们都介绍过
大家可以参考教材上
在互补辛克函数那一章
互补辛克函数那一章
那么现在我们看看
它的这个主瓣的宽度
因为互补辛克函数
以前我们用r来表示结果
当这个Tw
Tw(f)
就是以前的r等于2的时候
就是它的第一个0点
当然这有个条件
就是这个Aw要大于0.75
这是它的0点的条件
这是第一0点
这样我们就可以得到
第一0点的频率值
应该是2除以Tw
第一0点的2除以Tw
那么我们再来看这个图象
这个第一个0点是Tw分之二
那么这个主瓣宽就是它这样两个
两个0点之间的距离
两个0点之间的距离
正好是Tw分之四
Tw分之四就这样
所以说这个
它的这个主瓣实际上
比这个矩形窗是宽了一些
我们可以看看
上面这是刚才我们推出来
矩形窗矩形窗的谱密度形函数
下面是余弦窗的谱密度形函数
它们两个有非常典型的特征
这个矩形窗的呢它主瓣比较窄
是Tw分之二
但是呢它的旁瓣比较高
很明显
而余弦窗的主瓣是比较宽
是矩形窗的两倍
矩形窗的两倍,它的主瓣宽度
而它的旁瓣呢是很小
旁瓣很小
在线性尺度下基本上看不出来
基本上看不出来
原来我们也曾经分析过它的
这个旁瓣的
矩形窗只有13分贝
余弦窗的是3分贝
所以旁瓣很小
就是这个意思
这样我们就得到了这个余弦窗的
窗谱密度形函数
实际上它是一个互补辛克函数
这样呢我们就
以后就真正的比较好运用了
所以这个矩形窗和余弦窗
它们两个有非常相同的形式
矩形窗和余弦窗非常相同的形式
好 今天呢就是这些内容
我们给大家在今天的
前面的内容里边给大家介绍了
这个连续信号
它的分析的一个基本的原理
那么就是说这个
它的频谱密度函数
同时我们给出了一些信号的
频谱密度函数
另外还有这个窗函数的
频谱密度函数
这些都是我们在以后的
连续信号的分析和处理里边
所需要用到的最基础的它的原理
好 今天的内容就到这里
谢谢大家
-第一周
--周期信号离散化
--周期频谱定义
--周期频谱性质
--奈奎斯特频谱
--奈奎斯特频段频谱
--逆变周期离散信号
-第4章 周期化分析原理--第一周作业
-第二周
--采样定理原理
--频率混淆原理
-第4章 周期化分析原理--第二周作业
-第三周
--独立频谱成分
--复振幅谱
--加窗奈奎斯特频谱
-第4章 周期化分析原理--第三周作业
-第四周
--加窗频谱
--加窗无理频谱
--采样逻辑对象
-第4章 周期化分析原理--第四周作业
-第五周
--左函数的尾迹干扰
--多余弦的余弦结构
-第4章 周期化分析原理--第五周作业
-第六周
--采样数的作用
-第4章 周期化分析原理--第六周作业
-第七周
-第5章 连续分析原理--第七周作业
-第八周
--加窗频谱函数
--加窗余弦频谱函数
--离散加窗频谱函数
-第5章 连续分析原理--第八周作业
-第九周
--单频激励(1)
--单频激励(2)
--类脉冲激励(1)
--类脉冲激励(2)
-第5章 连续分析原理--第九周作业
-第十周
--时变分析原理
--相似性分析(1)
--相似性分析(2)
--相关分析
-第6章 时变分析原理--第十周作业
-第十一周
-第6章 时变分析原理--第十一周作业
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--时变分析
-第6章 时变分析原理--第十二周作业
-第十三周
--低通相关滤波方程
--带通相关滤波方程
--高通相关滤波方程
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