设某模拟信号由三个频率为 f1=2kHz、f2=2.2kHz、f3=3kHz 的余弦组成,设采样频率为10KHz。若f1、f3 的幅度为1,f2 的幅度比它们少50dB,为了区分这三个波峰选用何种窗函数较为合适?为什么?若选取用KAISER 窗,长度应为多少?
时间: 2024-02-24 21:57:43 浏览: 253
基于两阶段加窗插值的多音信号频率估计算法.docx
由于 f2 的幅度比 f1 和 f3 少 50dB,因此在频域上,f2 的谱峰会被 f1 和 f3 的谱峰所掩盖。为了区分这三个波峰,我们需要使用具有更高抑制旁瓣的窗函数。
在常用的窗函数中,Kaiser 窗可以提供可调节的抑制旁瓣,因此是一种比较合适的选择。为了选择合适的 Kaiser 窗长度,我们可以先使用一个较大的长度,然后观察频谱图中的旁瓣抑制情况,并逐渐调整窗长度,直到达到满意的效果。
具体来说,我们可以使用 MATLAB 中的 `kaiserord` 函数来计算 Kaiser 窗的最小长度和 β 值。根据题目所给的条件,我们可以将 f1 和 f3 的幅度设置为 1,f2 的幅度设置为 0.01。则有:
```matlab
f1 = 2e3;
f2 = 2.2e3;
f3 = 3e3;
A = [1 0.01 1]; % 三个频率分量的幅度
F = [f1 f2 f3]/10e3; % 三个频率分量的归一化频率
dev = [0.01 10^(-50/20) 0.01]; % 三个频率分量的最大衰减
[N, beta] = kaiserord(F, dev);
```
计算得到的最小长度 N 约为 91,对应的 β 值约为 8.87。因此,对于本题的信号,使用长度为 91 的 Kaiser 窗可以得到较好的频谱分辨率和抑制旁瓣的效果。
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