時(shí)域加窗 語音信號(hào)加窗分幀是起什么作用?
加窗和分幀是語音信號(hào)特征提取的預(yù)處理階段。首先是幀,然后是窗口,然后是快速傅里葉變換。成幀:簡而言之,語音信號(hào)在整體上是不穩(wěn)定的,但在局部是穩(wěn)定的。在以后的語音處理中,需要輸入穩(wěn)定的信號(hào),因此需要對(duì)整
加窗和分幀是語音信號(hào)特征提取的預(yù)處理階段。首先是幀,然后是窗口,然后是快速傅里葉變換。成幀:簡而言之,語音信號(hào)在整體上是不穩(wěn)定的,但在局部是穩(wěn)定的。在以后的語音處理中,需要輸入穩(wěn)定的信號(hào),因此需要對(duì)整個(gè)語音信號(hào)進(jìn)行幀處理,即將其分割成多個(gè)片段。在10-30ms范圍內(nèi),信號(hào)穩(wěn)定。一般情況下,每幀不少于20毫秒,每幀移動(dòng)不少于1/2的時(shí)間。幀移是指相鄰兩幀之間的重疊區(qū)域,以避免相鄰兩幀的過度變化。開窗:按上述方法開窗后,每一幀的開頭和結(jié)尾都會(huì)出現(xiàn)不連續(xù),因此分割的幀越多,與原始信號(hào)的誤差就越大。加窗就是為了解決這個(gè)問題,使成幀后的信號(hào)變得連續(xù),每一幀都會(huì)表現(xiàn)出周期函數(shù)的特性。在語音信號(hào)處理中,通常會(huì)增加漢明窗。
語音信號(hào)加窗分幀是起什么作用?
峰值加窗可以看作是OFDM采樣符號(hào)和矩形窗函數(shù)的乘積。如果OFDM信號(hào)的幅度小于閾值,則矩形窗函數(shù)的幅度為1;如果需要限制信號(hào)幅度(即信號(hào)幅度大于閾值),則矩形窗函數(shù)的幅度應(yīng)小于1,OFDM符號(hào)的頻譜等于原始OFDM符號(hào)譜與窗函數(shù)譜的卷積,使得帶外頻譜特性主要由它們之間具有較大頻譜寬度的信號(hào)決定,即由矩形窗函數(shù)的頻譜決定。為了克服矩形窗函數(shù)引起的帶外輻射過大的問題,可以采用其他非矩形窗函數(shù),如高斯窗、余弦窗、Kaiser窗、Hamming窗等??傊?,選擇窗函數(shù)的原則是:頻譜特性較好,在時(shí)域不能過長,以免對(duì)更多的時(shí)域采樣信號(hào)產(chǎn)生影響。
加窗是對(duì)每一個(gè)ofdm符號(hào)進(jìn)行加窗,還是對(duì)一幀進(jìn)行加窗?
頻譜泄漏是指信號(hào)頻譜中各種譜線相互影響,測(cè)量結(jié)果偏離實(shí)際值。它是對(duì)時(shí)域的截?cái)?,使得在以FS為中心的頻帶中存在譜線??傊?,分析結(jié)果中沒有頻率成分。消除頻譜泄漏的方法有三種:利用插值FFT減少頻譜泄漏,利用采樣率自適應(yīng)軟件算法減少頻譜泄漏,利用頻率同步裝置減少頻譜泄漏。為了減少頻譜泄漏,插值FFT方法通常采用加窗技術(shù)。典型的加窗序列包括Hamming、Blackman、Gaussian等。另外,增加窗口序列的長度也可以減少頻譜泄漏。對(duì)于采用采樣率自適應(yīng)軟件算法降低頻譜泄漏的方法,主要是對(duì)功率信號(hào)變化緩慢的頻譜進(jìn)行分析。采樣軟件采用頻率自適應(yīng)算法,以50hz的基頻為采樣點(diǎn),通過軟件算法得到信號(hào)的實(shí)際頻率,并利用實(shí)際頻率自動(dòng)調(diào)整采樣時(shí)間,可以減小同步誤差;為了減少頻率同步裝置的頻譜泄漏,主要采用數(shù)字硬件電路鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)頻率同步。數(shù)字相位比較器將來自系統(tǒng)電壓的相位和頻率與來自鎖相環(huán)輸出的同步反饋信號(hào)進(jìn)行比較。當(dāng)失步時(shí),比較器輸出與濾波后的相位差和頻率有關(guān),改變壓控振蕩器的頻率,直到輸入頻率與反饋信號(hào)頻率同步。一旦鎖定,它可以跟蹤輸入信號(hào)的頻率變化,保持頻率同步。這種方法可以大大減少頻譜泄漏。志遠(yuǎn)電子功率分析儀的采樣采用鎖相環(huán)的方式降低頻譜泄漏,頻譜分辨率可達(dá)0.1。
時(shí)域加窗法抑制頻譜泄漏應(yīng)用在什么方面?
有限長時(shí)域采樣信號(hào)的傅里葉變換實(shí)際上是增加了一個(gè)矩形窗口,相當(dāng)于用一個(gè)矩形窗口截?cái)酂o限長的數(shù)據(jù),也可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)換成其他窗口函數(shù)