頻譜能量泄漏

頻譜能量泄漏是指利用窗函式對信號進行時域截斷時，信號頻譜由於頻域卷積而產生拖尾、變寬的現象。

基本介紹

• 中文名：頻譜能量泄漏
• 外文名：Spectrum Leakage
• 別 名：頻譜泄漏
• 分 類：數位訊號處理

產生原因

實際工作往往需要把信號的觀察時間限制在一定的時間間隔之內。取用有限個數據，即將信號截斷的過程，就等於將信號乘以窗函式。如果窗函式是矩形窗，則數據項發生時域截斷，在頻域相當於所研究的波形的頻譜與矩形窗函式頻譜周期卷積的過程。這一卷積造成的失真頻譜如圖1 X2(e^jw)所示。可以看到，頻譜分量從其正常頻譜擴展開來，稱為“泄漏”。

圖1 的失真頻譜

改善方法

1. 加寬截斷窗，增加數據長度；

2. 採用緩慢截斷的窗函式，降低窗函式的旁瓣，以減小卷積後造成的泄漏能量，如漢寧窗、海明窗、凱澤窗等。

頻譜泄漏與混疊失真的聯繫

應當指出，頻譜泄漏是不能與混疊完全分開的，因為泄漏將導致頻譜的擴展，從而使頻譜的最高頻率超過摺疊頻率，造成混疊。