實(shí)時(shí)頻譜分析儀應(yīng)用的窗函數(shù)有哪些呢？我們以虹科模塊化實(shí)時(shí)頻譜分析儀和D4衛(wèi)星載波檢測(cè)頻譜分析儀為例，來(lái)介紹幾種較為常用的窗函數(shù)：

Rectangular（矩形窗）：主瓣比較集中，缺點(diǎn)是旁瓣較高，并有負(fù)旁瓣，導(dǎo)致變換中帶進(jìn)了高頻干擾和泄漏，甚至出現(xiàn)負(fù)譜現(xiàn)象

Flattop（平頂窗）：主瓣稍寬，幅度的準(zhǔn)確性更高

Blackman-Harris（布萊克曼窗）：是一種類似于漢明窗與漢寧窗的窗函數(shù)，但是主瓣寬，旁瓣小，頻率識(shí)別精度最低，但幅值識(shí)別精度最高

Hamming（漢明窗）：是一種改進(jìn)的升余弦窗，旁瓣較漢明窗來(lái)講更小，頻率分辨率高

Hanning（漢寧窗）：升余弦窗，漢寧窗可以看作是3個(gè)矩形時(shí)間窗的頻譜之和，它可以使用旁瓣互相抵消，消去高頻干擾和漏能。

各種窗的差別主要在于集中于主瓣的能量和分散在所有旁瓣的能量之比，而主瓣的集中度與旁瓣的衰減程度決定著頻率分辨率與幅值精度，我們對(duì)各個(gè)窗進(jìn)行了總結(jié)：

為什么使用窗函數(shù)？

我們?cè)诩哟昂瘮?shù)時(shí)，最理想的情況是使窗函數(shù)頻譜的主瓣寬度應(yīng)盡量窄（頻率分辨率高），旁瓣衰減應(yīng)盡量大（頻譜拖尾?。┑珜?shí)際上我們需要做一個(gè)選擇題?！棒~與熊掌不可兼得”，這兩個(gè)參數(shù)處在蹺蹺板的兩端，我們?cè)诩哟皶r(shí)只能更顧及其中一點(diǎn)。

因此，對(duì)于窗函數(shù)的選擇，我們應(yīng)考慮被分析信號(hào)的性質(zhì)與自身的處理需求。

如果僅要求精確讀出主瓣頻率，而不考慮幅值精度，則可選用主瓣寬度比較窄而便于分辨的矩形窗，例如測(cè)量物體的自振頻率等；

如果分析窄帶信號(hào)，且有較強(qiáng)的干擾噪聲，則應(yīng)選用旁瓣幅度小的窗函數(shù)，如漢寧窗、三角窗等；

對(duì)于隨時(shí)間按指數(shù)衰減的函數(shù)，可采用指數(shù)窗來(lái)提高信噪比。

我們總結(jié)了各個(gè)窗函數(shù)的特性與應(yīng)用場(chǎng)合：

在我們?nèi)粘Ｊ褂妙l譜儀時(shí)，窗函數(shù)的選擇對(duì)于最終測(cè)試影響不會(huì)特別大，因此無(wú)須刻意糾結(jié)選取哪一種來(lái)使用，當(dāng)我們需要準(zhǔn)確的結(jié)果時(shí)，可以參照上表，根據(jù)自身需求進(jìn)行設(shè)置，這在一定程度上會(huì)保證測(cè)量的精度與準(zhǔn)確度。