Документация

Зачем использовать Windows?

Как при проектировании цифрового фильтра, так и при спектральной оценке выбор оконной функции может играть важную роль в определении качества общих результатов. Главная роль окна - гашение эффектов явления Гиббса, которое возникает в результате усечения бесконечного ряда.

Доступные оконные функции

Инструменты графического интерфейса пользователя

Для работы с окнами в продукте Signal Processing Toolbox™ предусмотрены два графических инструмента пользовательского интерфейса:

Для получения подробной информации см. справочные страницы.

Основные фигуры

Основное окно представляет собой прямоугольное окно, вектор соответствующей длины. Прямоугольное окно длиной 50 представляет собой

n = 50;
w = rectwin(n);

Панель инструментов обработки сигналов хранит окна в векторах столбцов по соглашению, поэтому эквивалентным выражением является

w = ones(50,1);

Чтобы использовать приложение Window Designer для создания этого окна, введите

windowDesigner

Приложение откроется с окном Хэмминга по умолчанию. Чтобы визуализировать прямоугольное окно, на панели «Информация о текущем окне» задайте «Тип» = «Прямоугольный» и «Длина» = 50, а затем нажмите «Применить».

Окно Бартлетта (или треугольное) - это свёртка двух прямоугольных окон. Функции bartlett и triang вычислить подобные треугольные окна с тремя важными различиями. bartlett функция всегда возвращает окно с двумя нулями на концах последовательности, так что для n нечетное, центральная секция bartlett(n+2) эквивалентно triang(n):

Bartlett = bartlett(7);
isequal(Bartlett(2:end-1),triang(5))

ans =
     1

Для n даже, bartlett по-прежнему является сверткой двух прямоугольных последовательностей. Отсутствует стандартное определение треугольного окна для n даже; уклоны отрезков triang результат немного круче, чем результат bartlett в данном случае:

w = bartlett(8); 
[w(2:7) triang(6)]

Разницу между нечетными и четными окнами Бартлетта можно увидеть в Window Designer.

Окончательное различие между окнами Бартлетта и треугольными окнами очевидно в преобразованиях Фурье этих функций. Преобразование Фурье окна Бартлетта является отрицательным для n даже. Преобразование Фурье треугольного окна, однако, всегда неотрицательно.

Следующий рисунок, на котором показаны нулевые фазовые отклики 8-точечных окон Бартлетта и Треугольного, иллюстрирует разницу.

zerophase(bartlett(8))
hold on
zerophase(triang(8))
legend('Bartlett','Triangular')
axis([0.3 1 -0.2 0.5])

Это различие может быть важным при выборе окна для некоторых методов спектральной оценки, таких как метод Блэкмана-Тьюки. Блэкман-Туки формирует спектральную оценку вычислением преобразования Фурье автокорреляционной последовательности. Результирующая оценка может быть отрицательной на некоторых частотах, если преобразование Фурье окна является отрицательным.