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窗函数优化方案:激振器法窗函数介绍

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:矩形窗也用于激振器测试,此时要求激励信号为猝发随机、伪随机、周期随机、正弦扫频和步进正弦等,这些信号通常都满足FFT变换的周期性要求。因此,必须加窗,以减少泄漏。随机激励和一般的现场实验信号通常都属于这类,因而要求加汉宁窗。图4-69 矩形窗图4-70 汉宁窗由于泄漏和加窗与数据失真相关,因此开发了其他一些激励技术,特意用于消除泄漏和窗函数的使用。这些激励方式都满足FFT变换要求,因而不需要加窗函数。

窗函数优化方案:激振器法窗函数介绍

矩形窗(也叫均衡窗或不加窗)是单位增益的加权函数,如图4-69所示,施加于一个时域数据块上。当采集的时域信号是一个数据块时或者保证信号满足FFT处理的周期性要求时,一般加矩形窗。矩形窗可用于锤击法测试,但要求输入信号和响应信号在一个采样纪录内能完全观测到。矩形窗也用于激振器测试,此时要求激励信号为猝发随机、伪随机、周期随机、正弦扫频和步进正弦等,这些信号通常都满足FFT变换的周期性要求。

汉宁窗是个余弦状(钟状)的加权函数,如图4-70所示,强制时域数据块的起始端和末端严重加权至零。这对那些不满足FFT变换周期性要求的信号非常有用。激振器进行实验模态测试时,有一种激励方式是随机激励。但随机激励的问题在于信号在采集周期内永远不具有重复性。因此,必须加窗,以减少泄漏。随机激励最常用的窗是汉宁窗。汉宁窗的使用使得幅值失真了15%。当然,这时的失真比不加窗下的泄漏造成的失真要少得多。随机激励和一般的现场实验信号通常都属于这类,因而要求加汉宁窗。

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4-69 矩形窗(www.xing528.com)

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4-70 汉宁窗

由于泄漏和加窗与数据失真相关,因此开发了其他一些激励技术,特意用于消除泄漏和窗函数的使用。这样的激励技术包括伪随机、周期随机、猝发随机、正弦扫频和步进正弦等。这些激励方式都满足FFT变换要求,因而不需要加窗函数。

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