윈도 함수 상세 비교표 | 신호처리의 기초

다음은 VibrationVIEW 및 ObserVIEW 소프트웨어 패키지에서 사용할 수 있는 40가지 창 기능에 대한 설명입니다.

참고:: 이 테이블의 모든 측정항목은 N(창 크기)=4096으로 계산되었습니다. 창 기능 이미지의 출처는 Bob K/CCO입니다.

창 특성	효과
MLW 메인 로브 폭	주파수 영역에서 이상적인 창은 단일 임펄스, 즉 MLW=0 및 SLH=-무한대 dB인 창입니다. 실제 시스템에서는 MLW가 0보다 크기 때문에 이는 불가능합니다. 메인 로브 폭이 클수록 시험 신호는 주파수 영역에서 더 많이 왜곡됩니다. 따라서 MLW 값이 낮을수록 좋습니다.
SLH 사이드 로브 높이	사이드 로브는 데이터 윈도잉의 원치 않는 아티팩트이기는 하지만 꼭 필요한 것입니다(위 참조). 사이드 로브는 데이터가 주파수 영역에서 앨리어싱(또는 "복사")되도록 합니다. 따라서 SLH는 낮을수록 좋습니다.
SLRR 사이드 로브 롤오프 속도	측엽은 이상적이지 않으며(위 참조) 그 수는 무한합니다. 그러나 일정 비율(SLRR)에서는 롤오프(주파수 증가에 따라 감쇠)됩니다. SLRR이 높을수록 좋습니다(감쇠 속도가 빠를수록 좋습니다).
ENBW 등가 잡음 대역폭	이 섹션에 나열된 모든 창은 저역 통과 필터링을 수행합니다. "공액 거울 필터"를 이용하여 고역 통과 필터링을 수행하는 창을 구성할 수 있습니다. 따라서 윈도우 필터 입력의 백색 잡음(모든 주파수에 걸쳐 일정한 전력 스펙트럼 밀도를 갖는 랜덤 신호)은 윈도우 출력의 주파수에서 고르지 않게 감쇠됩니다(노이즈는 더 이상 출력에서 흰색이 아닙니다). ENBW를 사용하면 사용자는 창을 통과하는 총 소음 전력을 쉽게 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 윈도우 필터 입력의 잡음이 일정한 전력 스펙트럼 밀도 P를 갖는 백색인 경우 윈도우 필터 출력의 총 잡음 전력은 P x ENBW가 됩니다. Schwartz Inequality에 따르면 ENBW의 최소값은 1이며 직사각형 창의 경우입니다.

창 기능

기능명: 블랙맨: 용도: 만능 윈도우 기능

설명 메인 로브가 넓지만 롤오프 비율이 좋음

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 12π/N SLH: -58.2336dB SLRR: -18dB/옥타브 ENBW: 1.7272 유사한 윈도 함수: 해밍, 해닝

함수명: Hamming: 용도: 만능 윈도우 함수

설명 정현파 모양, 넓은 메인 로브는 주파수 분해능을 감소시킵니다. 더 큰 신호에 대해 최고의 선택성을 갖습니다.

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

MLW: 8π/N SLH: -43.7547dB SLRR: -6dB/옥타브 ENBW: 1.3631 유사한 윈도 함수: Blackman, Hanning

기능명: 해닝: 용도: 만능 윈도우 기능

설명 정현파 모양은 우수한 주파수 분해능을 제공하고 스펙트럼 누출을 줄입니다. 어떤 기능에도 분명한 이점이 없을 때 안전한 선택입니다.

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 8π/N SLH: -31.5565 dB SLRR: -18 dB/옥타브 ENBW: 1.5 유사한 윈도 함수: Hamming, Blackman

함수 이름: Lanczos: 용도: 보간 및 재샘플링 장점

설명 메인 로브가 좁지만 감쇠는 보통 수준입니다. 사인 함수의 메인 로브에서 파생됩니다.

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 6.5π/N SLH: -26.5935 dB SLRR: -12 dB/옥타브 ENBW: 1.2994 유사한 윈도 함수: 없음

함수명: Parzen: 용도: 밀도추정, 기계학습, 패턴분류

설명 최고의 사이드 로브 롤오프 속도이지만 ENBW의 넓은 메인 로브와 상대적으로 높은 사이드 로브를 희생하여 이를 얻습니다.

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 16π/N SLH: -53.0459 dB SLRR: -24 dB/옥타브 ENBW: 1.9175 유사한 윈도 함수: 없음

기능 이름: Bartlett

설명 좁은 메인 로브와 높은 사이드 로브가 있는 간단한 삼각형 창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 8π/N SLH: -26.5269 dB SLRR: -12 dB/옥타브 ENBW: 1.333 유사한 윈도 함수: 직사각형, 사다리꼴

기능 이름: 사다리꼴: 용도: 박쥐 소리 분석, 과도 현상

설명 좁은 메인 로브와 높은 사이드 로브를 갖춘 직사각형 창의 변형입니다.

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 4.125π/N SLH: -13.4122dB SLRR: -6dB/옥타브 ENBW: 1.0212 유사한 윈도 함수: 직사각형, Bartlett

기능 이름: 직사각형: 용도: 완벽하게 간격을 둔 주기 신호 또는 창 길이보다 짧은 신호용

설명 단순한 상자 파형, 일반적으로 불연속성으로 인해 누출이 발생함

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 4π/N SLH: -13.3239 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1 유사한 윈도 함수: 사다리꼴, Bartlett

기능명: 카이저 1: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

설명 진폭 정확도, 사이드 로브 거리 및 사이드 로브 높이의 균형을 맞춥니다. 계수를 늘리면 메인 로브가 더 넓어지고 사이드 로브가 더 많이 감쇠됩니다.

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 4.25π/N SLH: -14.7171 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.0046 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저2: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 4.75π/N SLH: -18.6075 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.0472 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저3: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

설명 진폭 정확도, 사이드 로브 거리, 사이드 로브 높이의 균형을 맞춥니다. 계수를 늘리면 메인 로브가 더 넓어지고 사이드 로브가 더 많이 감쇠됩니다.

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 5.5π/N SLH: -28.4232 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.366 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저 4

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 6.5π/N SLH: -30.1532dB SLRR: -6dB/옥타브 ENBW: 1.2467 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저5: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 7.5π/N SLH: -36.8982 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.359 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저 6: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 8.625π/N SLH: -44.0897 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.4668 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저7: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 9.75π/N SLH: -55.9526 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.569 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저8: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 11π/N SLH: -59.0503 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.657 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저9: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 12.125π/N SLH: -66.7879 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.7576 유사한 Windows: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저10: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 13.625π/N SLH: -78.8358dB SLRR: -6dB/옥타브 ENBW: 1.8451 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저 11: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 14.625π/N SLH: -89.6442 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 1.9288 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저 12: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 15.75π/N SLH: -90.6277 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 2.0092 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저 13

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 17π/N SLH: -109.6578 dB SLRR: -6 dB/옥타브 ENBW: 2.0865 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: 카이저 14: 용도: 모듈러 윈도우 기능, 만능창

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 18.25π/N SLH: -118.4404dB SLRR: -6dB/옥타브 ENBW: 2.1611 유사한 윈도 함수: Chebyshev, Saramaki

기능명: Chebyshev 40: 용도: 모듈러 윈도우 기능

설명 지정된 사이드 로브 레벨에 대한 최소 메인 로브 너비를 제공합니다. 편평한 측면 돌출부. 가변 매개변수는 사이드 로브의 높이를 암시적으로 제어합니다(예: 40 – > -40 db).

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 7π/N SLH: -40.1168dB SLRR: 0dB/옥타브 ENBW: 1.4563 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 50: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 8.75π/N SLH: -50.1403 dB SLRR: 0 dB/옥타브 ENBW: 1.4109 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 60: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 9.875π/N SLH: -60.245 dB SLRR: 0 dB/옥타브 ENBW: 1.5187 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 70: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 11.375π/N SLH: -70.168 dB SLRR: 0 dB/옥타브 ENBW: 1.6333 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 80: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 12.75π/N SLH: -80.3373 dB SLRR: 0 dB/옥타브 ENBW: 1.7418 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 90: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 14.5π/N SLH: -90.3681 dB SLRR: 0 dB/옥타브 ENBW: 1.844 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 100: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 15.625π/N SLH: -100.1973dB SLRR: 0dB/옥타브 ENBW: 1.9409 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 110: 용도: 모듈형 창 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 17.125π/N SLH: -110.5814dB SLRR: 0dB/옥타브 ENBW: 2.0332 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 120: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 18.875π/N SLH: -120.2028dB SLRR: 0dB/옥타브 ENBW: 2.1214 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 130: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 20π/N SLH: -130.2188dB SLRR: 0dB/옥타브 ENBW: 2.2062 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: Chebyshev 140: 용도: 모듈러 윈도우 기능

시간 영역(왼쪽) 및 주파수 영역(오른쪽)

특성 MLW: 21.5π/N SLH: -140.4674 dB SLRR: 0 dB/옥타브 ENBW: 2.2878 유사한 윈도 함수: Kaiser, Saramaki

기능명: 사라마키 1: 용도: 모듈러 윈도우 기능

설명 롤오프 속도를 유지하면서 지정된 메인 로브 너비에 대한 최소 사이드 로브 높이를 제공합니다. 베타는 메인 로브 피크로부터 첫 번째 널까지의 거리를 결정합니다. S는 메인 로브 피크에 대한 사이드 로브 레벨을 dB 단위로 결정합니다. β = -0.0389S + 0.4509