【请教】锤击信号如何加窗？

menmen · 发表于 2013-10-20 11:06

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请教一下锤击实验的激励力信号和响应信号如何加窗？
1) 激励力与锤击响应信号加同样的窗吗？
看到有人说：激励力加力窗；响应加指数窗。“力窗”和“指数窗”不是一种窗吗？两种窗的区别是什么？

2）力窗、指数窗的数学形式是什么样的？想用Matlab编程实现，matlab有相应的函数吗？

谢谢各位！

数字信号 · 发表于 2013-10-20 11:47

无论如何加窗，都会对激励和响应信号形成人为的修改，修改信号后，计算出的频率响应函数必然有变化，所以，不加窗最好。早年的信号分析仪，记录的点数有限，比如说只能记录1024点，2048点等，于是人们搞了很多算法来试图解决低阻尼的响应信号被人为截断的问题，于是出现了力窗和指数响应窗的一些理论，但如今，许多信号分析仪可以采集大块数据，32k, 64k 甚至 128k 的数据都有可能采集，所以，力窗和指数响应窗的使用会越来越少。

如果你一定要加窗，多年前 B&K 曾经有过这方面的论文。

menmen · 发表于 2013-10-21 21:17

数字信号发表于 2013-10-20 11:47

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无论如何加窗，都会对激励和响应信号形成人为的修改，修改信号后，计算出的频率响应函数必然有变化，所以， ...

非常感谢！
之前我也是直接用矩形窗，信号取得比较长，得到力谱的趋势还好，但想想幅度会不会不准，瞬态激励的能量在时间上被平均了。加窗后，在对窗函数进行修正，幅度会不会更准一些呢？

数字信号 · 发表于 2013-10-22 12:28

你可以试一试加窗和不加窗两种情况得到的FRF, 拿上来比较一下，大家都可以见识见识哈。

wanyeqing2003 · 发表于 2013-10-23 11:35

加窗其实是人为修正，只是为了信号的美观。
加窗后改变了信号原本的模样。

2楼分析的比较精准。

mxlzhenzhu · 发表于 2013-10-23 23:01

响应加窗是为了加速衰减，要不然可能让人等得久，不爽；

有地方说“加窗是为了减少泄露”，这是由于谱估计中存在的系统误差，加窗是为了稍微修正一下？

望斧正。

数字信号 · 发表于 2013-10-24 06:55

该等就得等啊，你没耐心，把信号手动修改了，得出的FRF结果已经不准确，特别是Q值的变化，几乎没有规律所寻，模态分析结果也会有很大误差。

“加窗为了减少泄露" 往往是针对连续信号的分析来说的，比如你对正弦信号的截断，对随机信号的截断，都需要加上适当的数据窗。但本议题是针对冲击信号而言，所以是否加窗就非常值得考虑了。

振动小行家 · 发表于 2013-10-24 11:27

能不加窗就不要加窗，可以采集足够长的时间信号，加窗为影响计算的阻尼。

yongyuanz · 发表于 2013-10-24 21:51

工程中不可能对无限长的信号进行处理，要加窗来截断信号，一般通过窗函数截取信号进行FFT分析时都会产生泄露（整周期截断除外），不同的窗函数其窗谱形状不同，截断后信号的能泄露状况也不同，一般要根据实际需要选取合适的窗函数。力锤激励的响应信号加指数窗是为了响应信号能尽快衰减，加指数窗应该与响应信号的衰减方式有关。

oilblue · 发表于 2013-10-25 16:24

学习一下。
实测的时候都是用的lms推荐的加窗方式。

showkmust · 发表于 2013-10-26 09:30

menmen 发表于 2013-10-21 21:17

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非常感谢！
之前我也是直接用矩形窗，信号取得比较长，得到力谱的趋势还好，但想想幅度会不会不准，瞬态 ...

加窗后，只是截取了原来信号的一部分来分析，只要加窗就会存在能量泄露问题，最得到的幅值就会减小！

mxlzhenzhu · 发表于 2013-10-26 11:01

仔细看吧，这个总结了楼上各位的观点了：

苍鹰逐梦 · 发表于 2013-11-24 10:16

谢谢分享！

menmen · 发表于 2013-12-1 15:17

谢谢各位的指教！

junethtwo · 发表于 2014-2-25 17:03

表示一直用LMS推荐窗。

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