Datei:Processing losses for 3 window functions.gif

Originaldatei (574 × 609 Pixel, Dateigröße: 21 KB, MIME-Typ: image/gif, 0,1 s)
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Beschreibung
BeschreibungProcessing losses for 3 window functions.gif |
English: Comparison of three window functions in terms of their effects on equal-strength sinusoids with additive noise. The noise "floor" is smoothed by averaging many DFTs to reveal the substantial difference in levels, caused by the different window functions. In each case, the sinusoid on the left suffers no scalloping and the one on the right exhibits worst-case scalloping. The rectangular window produces the most scalloping but lowest noise-floor. The Hann window has a higher noise floor but much less potential scalloping, which results in the lowest "worst case processing loss" of these 3 functions. |
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Datum | ||||
Quelle | Eigenes Werk | |||
Urheber | Bob K | |||
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Andere Versionen |
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graphics_toolkit gnuplot
clear all; close all; clc
hfig= figure("position",[100 0 574 609]);
N = 256; % sams_per_fft;
window1 = rectwin(N)'/sum(rectwin(N));
window2 = hann(N)'/sum(hann(N));
window3 = blackmanharris(N)'/sum(blackmanharris(N));
%
Fs = N; % sams_per_sec;
HzPerBin = Fs/N;
F1 = -20.0*HzPerBin; % bin -20
F2 = +20.5*HzPerBin; % bin 20.5
%
L = 100000;
n = 1:L;
x = exp(j*2*pi*F1/Fs*n) + exp(j*2*pi*F2/Fs*n);
x = x + (randn(1,L) +j*randn(1,L))*1.4;
%
sams_per_offset = 0.75*N; % overlap = 25%
%
% number of samples available beyond just one FFT
excess_sams = length(x) - N;
%
j1 = floor( excess_sams / sams_per_offset );
sams_per_offset = floor( excess_sams / j1 );
num_ffts = 1 + j1;
%
% define the first block of data
samples = 1:N;
%
amplitude1 = zeros(1,N);
amplitude2 = zeros(1,N);
amplitude3 = zeros(1,N);
%
% Loop over all the available blocks
for j1 = 1 : num_ffts
amplitude1 = amplitude1 + abs(fft( x(samples) .* window1 ));
amplitude2 = amplitude2 + abs(fft( x(samples) .* window2 ));
amplitude3 = amplitude3 + abs(fft( x(samples) .* window3 ));
samples = samples + sams_per_offset;
end
%
amplitude1 = 20*log10(fftshift(amplitude1/num_ffts));
amplitude2 = 20*log10(fftshift(amplitude2/num_ffts));
amplitude3 = 20*log10(fftshift(amplitude3/num_ffts));
%
abscissa = -40:40;
set(gca,'FontSize',8)
subplot(3,1,1);
h = area(abscissa, amplitude1(abscissa +N/2+1), ...
'FaceColor', [.871 .49 0], 'edgecolor', [.871 .49 0]);
set(h,'BaseValue',-20)
set(gca, 'XTick', [-20 0 20.5], 'XTickLabel',[' '; ' '; ' '], 'YGrid','on', 'color', 'white')
title('Processing losses for sinusoids in additive noise','fontsize', 12);
xlim([-40 40])
ylim([-20 2])
ylabel('decibels')
text(-40, 3.5, 'Rectangular window')
%
subplot(3,1,2);
h = area(abscissa, amplitude2(abscissa +N/2+1), ...
'FaceColor', [.871 .49 0], 'edgecolor', [.871 .49 0]);
set(h,'BaseValue',-20)
set(gca, 'XTick', [-20 0 20.5], 'XTickLabel',[' '; ' '; ' '], 'YGrid','on', 'color', 'white')
xlim([-40 40])
ylim([-20 2])
ylabel('decibels')
text(-40, 3.5, 'Hann window')
%
subplot(3,1,3);
h = area(abscissa, amplitude3(abscissa +N/2+1), ...
'FaceColor', [.871 .49 0], 'edgecolor', [.871 .49 0]);
set(h,'BaseValue',-20)
set(gca, 'XTick', [-20 0 20.5], 'XTickLabel',[' '; ' '; ' '], 'YGrid','on', 'color', 'white')
xlim([-40 40])
ylim([-20 2])
ylabel('decibels')
text(-40, 3.5, 'Blackman-Harris')
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Kurzbeschreibungen
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Motiv
Einige Werte ohne einen Wikidata-Eintrag
25. Februar 2013
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Version vom | Vorschaubild | Maße | Benutzer | Kommentar | |
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aktuell | 16:37, 3. Mär. 2013 | ![]() | 574 × 609 (21 KB) | Bob K | Shorten three horizontal lines to make the scalloped peaks more apparent. |
17:29, 25. Feb. 2013 | ![]() | 579 × 609 (21 KB) | Bob K | User created page with UploadWizard |
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