技术报告关于FFT分析器14
8.使用FFT分析器分析窗函数的示例
以下是窗口函数的差异,作为使用FFT分析器进行分析的示例,供您参考。使用FFT分析器分析信号时,需要根据所需的值是频谱的频率还是振幅来区分使用窗函数,为了减少泄漏误差并进行高精度分析,必须适当设置采样点数。
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图8-2
上图8-2的顶部是在6.4 kHz范围内对800 Hz正弦波形采样2048个点的时间轴波形,第二个及以后是对该波形应用矩形、汉宁、平顶窗口时的光谱波形。时间长度T=125 ms可被截断为100个800 Hz周期 (0.125×800=100),因此峰值出现在每个频谱的800 Hz处。
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图8-3
上图8-3是取采样点数为256点 (时间长度T=15.625 ms),应用矩形窗口进行FFT分析的结果。从顶部开始,10 kHz范围内的时间波形,下一个是FFT,第三个是6.4 kHz范围内的时间波形,第四个是FFT。由于在10 kHz范围内与800 Hz同步进行剪切,因此在800 Hz处出现峰值,但在6.4 kHz范围内不能很好地同步进行剪切,由于不连续点会产生泄漏错误,因此光谱的泄漏将作为波形下摆的扩大而出现。另外,由于分辨率=6400/100=64 Hz,因此没有800 Hz的频率,光谱的峰值分为768 Hz (=64 Hz×120 line) 和832 Hz (=64 Hz×121 line),并且768 Hz的Y轴的值比10 kHz范围小。衰减是前面图7-14中的窗口衰减。
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图8-4
上图8-4显示了使用6.8 kHz范围和256个采样点改变窗函数进行FFT分析的结果。顶部是时间波形,第二个及以后是应用矩形、汉宁和平顶窗口的光谱波形。各频谱波形中800 Hz的振幅值 (图中B的值) 以平面窗口的值最能反映其振幅。但是,在此平板电脑窗口中,峰值频率范围较宽,因此很难判断峰值频率为800 Hz。比较图8-2中的A和此处的B。