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加窗的作用

加窗的主要作用是減少在數位訊號處理中進行的傅立葉變換FFT)時由信號截斷引起的能量洩漏。時域信號在進行分析時,通常需要被截斷或加窗,以便適應FFT處理的有限長度要求,這是因為完美的周期性信號截斷是罕見的,大多數情況下,截斷會導致頻譜的洩漏。

加窗通過減少洩漏誤差,可以提高頻譜分析的準確性。不同的窗函式具有不同的旁瓣特性,這會影響頻率解析度和能量洩漏的程度。例如,矩形窗對截取的時間窗內的波形不做任何改變,而其他窗函式如漢明窗或凱塞窗可以通過降低起始和結束處的信號幅度來減小洩漏。

此外,加窗還可以改善傅立葉變換結果(頻譜)的解析度,因為它可以使一幀信號在兩端的幅度漸變為0,從而更加集中地體現該時刻的信號。

總結來說,加窗在數位訊號處理中是一個重要的步驟,它通過減少能量洩漏和提高頻率解析度,為信號的準確分析提供了有力支持。