執行Hann窗口

Question

我接收傳入數據塊並通過fftw傳遞它們以獲取一些光譜信息。一切似乎都在工作，但我認爲我正在得到一些別名問題。

我一直在努力解決如何在我的數據塊上實現漢納窗口。谷歌已經失敗了我的例子。我應該看的任何想法或鏈接？

double dataIn[2048] > /* windowing here? */ > FFT > double freqBins[2048] 

更新

感謝奧利您指出我其實想解決的問題是頻譜泄漏，不走樣......

Answer 1

http://en.wikipedia.org/wiki/Hann_function。從定義來看，這個實現非常簡單。只需使用w(n)函數作爲乘數，循環遍歷所有樣本（隨時更改n），就是這樣。

for (int i = 0; i < 2048; i++) { 
    double multiplier = 0.5 * (1 - cos(2*PI*i/2047)); 
    dataOut[i] = multiplier * dataIn[i]; 
} 

Answer 2

維基百科是你的朋友：Hanning window

當然你的谷歌搜索提出了維基百科？無論如何，只需創建一個函數返回一個長度爲N的漢寧係數數組，並將該數組乘以dataIn[2048]。

Answer 3

不是你的問題的答案，而是拋開你的問題。窗口幫助解決頻譜泄漏問題問題，而不是別名問題。

當波形的頻率分量不是採樣率的精確整數倍數時，會出現頻譜泄漏效應。

如果你有別名，那麼你基本上是搞砸了。您需要提高採樣率，或者在採樣之前放入（更好）抗鋸齒濾波器。

Answer 4

完整的功能相當於MATLAB的hanning.m可以發現here：

/* function w = hanning(varargin) 
% HANNING Hanning window. 
% HANNING(N) returns the N-point symmetric Hanning window in a column 
% vector. Note that the first and last zero-weighted window samples 
% are not included. 
% 
% HANNING(N,'symmetric') returns the same result as HANNING(N). 
% 
% HANNING(N,'periodic') returns the N-point periodic Hanning window, 
% and includes the first zero-weighted window sample. 
% 
% NOTE: Use the HANN function to get a Hanning window which has the 
%   first and last zero-weighted samples.ep 
    itype = 1 --> periodic 
    itype = 0 --> symmetric 
    default itype=0 (symmetric) 

    Copyright 1988-2004 The MathWorks, Inc. 
% $Revision: 1.11.4.3 $ $Date: 2007/12/14 15:05:04 $ 
*/ 

float *hanning(int N, short itype) 
{ 
    int half, i, idx, n; 
    float *w; 

    w = (float*) calloc(N, sizeof(float)); 
    memset(w, 0, N*sizeof(float)); 

    if(itype==1) //periodic function 
     n = N-1; 
    else 
     n = N; 

    if(n%2==0) 
    { 
     half = n/2; 
     for(i=0; i<half; i++) //CALC_HANNING Calculates Hanning window samples. 
      w[i] = 0.5 * (1 - cos(2*PI*(i+1)/(n+1))); 

     idx = half-1; 
     for(i=half; i<n; i++) { 
      w[i] = w[idx]; 
      idx--; 
     } 
    } 
    else 
    { 
     half = (n+1)/2; 
     for(i=0; i<half; i++) //CALC_HANNING Calculates Hanning window samples. 
      w[i] = 0.5 * (1 - cos(2*PI*(i+1)/(n+1))); 

     idx = half-2; 
     for(i=half; i<n; i++) { 
      w[i] = w[idx]; 
      idx--; 
     } 
    } 

    if(itype==1) //periodic function 
    { 
     for(i=N-1; i>=1; i--) 
      w[i] = w[i-1]; 
     w[0] = 0.0; 
    } 
    return(w); 
} 

Answer 5

爲什麼不使用Math.NET的漢寧窗執行？

double[] hannDoubles = MathNet.Numerics.Window.HannPeriodic(dataIn.Length); 
for (int i = 0; i < dataIn.Length; i++) 
{ 
    dataOut[i] = hannDoubles[i] * dataIn[i]; 
} 

位於：https://numerics.mathdotnet.com/api/MathNet.Numerics/Window.htm

Answer 6

這是好的，但大多數人可能想這樣做，對成千上萬的陣列充分的數據。您可以在程序初始化時使用一個恆定乘法器陣列（使用您輸入到FFT中的相同大小的陣列），然後將實數組中的每個點乘以乘法器陣列中的每個點。比每次重複使用所有這些餘弦更快/更便宜。