윈도 함수 상세 비교표 | 신호처리를 위한 윈도 함수

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 이미지는 Bob K/CCO의 크레딧입니다.

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 구성하는 것이 가능합니다. 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