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栅栏效应

  • 浏览次数:25002次
  • 宣布时间:2015/9/24 16:38:57
  • 作者:yw永旺快投网电气
界说
栅栏效应是指对一函数举行采样,即是抽取采样点上的对应的函数值 。其效果犹如透过栅栏的误差寓目外景一样,只有落在误差前的少数情形被看到,其余情形均被栅栏盖住而看不到,这种征象称为栅栏效应 。
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栅栏效应简介

栅栏效应示意图

  图示:栅栏效应示意图

  栅栏效应形貌的是信号采样时只能获得采样点的信息,而忽略了采样距离中数据信息的征象 。不管是时域采样照旧频域采样,都有响应的栅栏效应,只是其时域采样知足采样定理时,栅栏效应不会有什么影响 。而频域采样的栅栏效应则影响很大,“盖住”或丧失的频率因素有可能是主要的或具有特征的因素,使信号处置惩罚失去意义 。减小栅栏效应可用提高采样距离也就是频率区分力的要领来解决 。距离小,频率区分力高,被“盖住”或丧失的频率因素就会越少 。但会增添采样点数,使盘算事情量增添 。解决此项矛盾可以接纳如下要领:在知足采样定理的条件下,接纳频率细化手艺(ZOOM),亦可用把时域序列变换成频谱序列的要领 。

  例如:505Hz正弦波信号的频谱剖析来说明栅栏效应所造成的频谱盘算误差 。

  设定采样频率fs=5120Hz,软件中默认的FFT盘算点数为512,其离散频率点如下式表达:

  fi= i.fs/N =i.5120/512=10×i(i= 0,1,2,…,N/2)

505Hz正弦波信号的频谱剖析示意图

  图示:505Hz正弦波信号的频谱剖析示意图

  如上图505Hz正弦波信号的频谱剖析示意图所示,位于505Hz位置的真实谱峰被盖住看不见,望见的只是它们在相邻频率500Hz或510Hz处能量走漏的值 。若设fs=2560Hz,则频率距离df=5Hz,重复上述剖析办法 。这时在505Hz位置有谱线,我们就能获得它们的准确值 。从时域看,这个条件相当于对信号举行整周期采样,现实中常用此要领来提高周期信号的频谱剖析精度 。因此,在对周期信号傅里叶处置惩罚时,解决栅栏效应以致解决泄露效应的一个极为有用的步伐是所谓“整周期截取”;而关于非周期信号,若是希望减小栅栏效应的影响,尽可能多地视察到谱线,则需要提高频谱的区分率,频谱的区分率即是处置惩罚信号的时间长度的倒数 。


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