gaussian窗口函数_常用窗函数的特点

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1.矩形窗

矩形窗相当使信号突然截断所乘的窗函数，它的旁瓣较大，且衰减较慢，旁瓣的死一个负峰值为主瓣的21%，第一个正峰值为主瓣的12.6%，第二个负负峰值为主瓣的9%，故巨星唱效果不适很好，泄漏较大。

2.汉宁窗

汉宁窗的频谱时间上是由三个矩形窗经相互平移叠加二乘，汉宁窗的第一旁瓣幅值是主瓣的0.027%，这样旁瓣可以最大限度地互相抵消，从而达到加强主瓣的作用，使泄漏得到较为有效的抑制。采用汉宁窗可以是主瓣加宽，倍频程衰减为18dB/otc，虽然平率分辨率比矩形窗稍有下降，但频谱幅值精度大为提高，因此，对要求显示不同频段上各频率成分的不同贡献而不关心频率分辨率的问题式时，建议使用汉宁窗。

3.海明窗

海明窗与汉宁窗同属于余弦窗函数，它比汉宁窗在减小旁瓣幅值方面效果较好，但主瓣比汉宁窗也稍微宽一些。海明窗的最大旁瓣比汉宁窗低，约为汉宁窗的1/5，其主瓣衰减率可达40dB/otc，这是海明窗比汉宁窗的优越之处。但是海明窗的旁瓣衰减不及汉宁窗迅速，这是海明窗的缺点。

4.布莱克曼窗

布莱克曼窗和汉宁窗及海明窗一样同属于广义余弦窗函数。在与汉宁窗及海明窗相同长度的条件下，布莱克曼窗的主瓣稍宽，旁瓣高度稍低。

5.三角窗

三角窗旁瓣较小，且无负值，衰减较快，但主瓣宽度加大，且使信号产生畸变。

6.余弦坡度窗

余弦坡度窗是振动信号处理中常用的一种窗函数，是由矩形窗加汉宁窗组合而成。它的窗函数曲线大部分持续时间里很平，如同矩形窗那样，之后加一段汉宁窗，平滑衰减到阶段处。余弦坡度窗的有点介于矩形窗和汉宁窗之间。因为矩形窗的频率主瓣窄，谱值衰减小，而汉宁窗的旁瓣小，主瓣宽。因此，把两者结合起来取长补短，达到既有较窄频率主瓣，又有较好抑制谱泄漏效果。

7.帕曾窗

帕曾窗是一种高次幂窗，但主瓣比汉宁窗窄，主瓣幅值高一些。

8.指数窗

指数窗常用与结构冲击实验的数据处理。当系统收到瞬态激励时，往往要做自由衰减运动，如果过结构的阻尼很小，幅值衰减的时间就越长，在进行有限点采样时因时域阶段而产生的能量泄漏就越大，频谱产生的畸变也就越严重。用指数窗对冲击信号进行加权可以加速信号的衰减。指数窗无负的旁瓣，而且没有旁瓣波动，因为不会引起计算谱中假的极大值或极小值，它的缺点是频率窗函数主瓣太宽，使得分辨率降低。

9.高斯窗

高斯窗是指数窗的一种，它也无负的旁瓣，而且没有旁瓣波动，因而不回引起计算谱中假的极大值或极小值，而且高斯窗频率窗函数的主瓣比指数窗的主瓣窄，分辨率比指数窗有所提高。

一般情况下，窗函数选择的原则是窗函数的旁瓣尽可能小，而窗函数的主瓣带宽尽可能窄。在频域上尽量压低旁瓣高度，虽然压低旁瓣通常伴随主瓣的变宽，但一般情况下旁瓣的泄漏是主要到额，主瓣的泄漏是次要的。总之，选择窗函数时，力求从各方面的影响因素加以权衡，即尽量选择频率窗有高度几种的主瓣，即主瓣衰减率尽量大，主瓣宽度尽量小，旁瓣高度尽量小，最好没有负的旁瓣。对于任何一种窗函数，窗长应该尽量长，这样的到达额信号才最接近真实信号，产生的频率泄漏才最少。另外，为了办证加窗后的信号能量保持不变，要求窗函数曲线与时间坐标轴所保卫的面积等于截断所形成的矩形面积。于是需要对窗函数乘以一个比例系数以修正小于矩形窗面积的部分。

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