Hann funktion

Hann-funktion (vänster) och dess frekvenssvar (höger)

Hann -funktionen är uppkallad efter den österrikiske meteorologen Julius von Hann . Det är en fönsterfunktion som används för att utföra Hann-utjämning . Funktionen, med längden och amplituden ges av :

 

För digital signalbehandling samplas funktionen symmetriskt (med avstånd och amplitud ) :

som är en sekvens av sampel, och kan vara jämna eller udda. (se § Hann och Hamming fönster ) Det är även känt som det upphöjda cosinusfönstret , Hann filter , von Hann fönstret , etc.

Fouriertransform

Överst: 16 exempel DFT-även Hann-fönster. Nederst: Dess diskreta-tids Fourier-transform (DTFT) och de 3 icke-nollvärdena för dess diskreta Fourier-transform (DFT).

Fouriertransformen av { ges av:

 
Härledning

Genom att använda Eulers formel för att expandera cosinustermen i kan vi skriva :

som är en linjär kombination av modulerade rektangulära fönster :

Omvandla varje term :

Diskreta transformationer

Fouriertransformen med diskret tid (DTFT) av längd, tidsförskjuten sekvens definieras av en Fourier-serie, som också har en 3-term ekvivalent som härleds på samma sätt som Fouriertransformen härledning :

Den trunkerade sekvensen är ett DFT-jämnt (aka periodiskt ) Hann-fönster . Eftersom det trunkerade samplet har värdet noll, är det tydligt från Fourier-seriens definition att DTFT:erna är ekvivalenta. Men tillvägagångssättet ovan resulterar i ett markant annorlunda utseende, men ekvivalent, 3-terms uttryck :

En N-längds DFT för fönsterfunktionen samplar DTFT vid frekvenserna för heltalsvärden på Från uttrycket omedelbart ovan är det lätt att se att endast 3 av N DFT-koefficienterna är icke-noll. Och av det andra uttrycket är det uppenbart att alla är verkligt värderade. Dessa egenskaper är tilltalande för realtidsapplikationer som kräver både fönsterförsedda och icke-fönsterförsedda (rektangulärt fönsterförsedda) transformationer, eftersom de fönsterförsedda transformationerna effektivt kan härledas från icke-fönsterförsedda transformeringar genom faltning .

namn

Funktionen är uppkallad för att hedra von Hann, som använde tre-terms vägda medelutjämningsteknik på meteorologiska data. Men termen Hanning -funktion används också konventionellt, härledd från den tidning där termen hanning a signal användes för att betyda applicering av Hann-fönstret på den. Förvirringen uppstod från den liknande Hamming-funktionen , uppkallad efter Richard Hamming .

Se även

Sidcitat

  1. Nuttall, Albert H. (feb 1981). "Vissa fönster med mycket bra sidolobbeteende" . IEEE-transaktioner på akustik, tal och signalbehandling . 29 (1): 84–91. doi : 10.1109/TASSP.1981.1163506 .

externa länkar