窗口脉冲英文解释翻译、窗口脉冲的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 window pulse
分词翻译:
窗口的英语翻译:
wicket; window
【计】 bezel
脉冲的英语翻译:
impulse; pulse
【计】 pulse
【化】 pulse
【医】 pulse
专业解析
窗口脉冲(Windowed Pulse) 在信号处理领域是一个核心概念,指对有限持续时间的脉冲信号施加一个特定的窗函数(Window Function)。其核心目的是在时域上限制脉冲的持续时间,并在频域上控制其频谱特性(如减少频谱泄漏)。以下是详细解释:
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术语定义与核心概念:
- 脉冲(Pulse):一种持续时间短暂、能量集中的信号波形,例如矩形脉冲、高斯脉冲等。
- 窗函数(Window Function):一种在特定时间区间(窗口)内取值非零,而在区间外取值(快速)衰减至零的数学函数。常见窗函数包括矩形窗(Rectangular Window)、汉宁窗(Hanning Window)、汉明窗(Hamming Window)、布莱克曼窗(Blackman Window)等。
- 窗口脉冲(Windowed Pulse):将一个脉冲信号乘以一个窗函数的结果。数学表示为:
$$s_w(t) = s(t) cdot w(t)$$
其中 (s(t)) 是原始脉冲信号,(w(t)) 是窗函数,(s_w(t)) 是加窗后的脉冲信号。
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目的与作用:
- 限制时域持续时间:明确界定脉冲的开始和结束时间,使其在有限时间内非零。这对于数字信号处理(采样、截断)至关重要。
- 控制频谱特性:理想无限长脉冲的频谱是sinc函数,主瓣窄但旁瓣高且衰减慢,导致频谱泄漏严重。加窗通过平滑截断边缘,能有效抑制频谱旁瓣电平,减少信号能量泄漏到邻近频带,提高频谱分析的精度和分辨率。不同窗函数在旁瓣抑制和主瓣宽度上有不同的权衡。
- 降低截断效应:在将理论上的无限长信号(如单频正弦波)截断为有限长进行处理时,加窗是必不可少的步骤,以最小化因突然截断(相当于乘矩形窗)引入的频谱失真。
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数学表示与窗函数选择:
- 加窗操作本质是时域乘法:
$$s_w[n] = s[n] cdot w[n] quad text{(离散信号)}$$
$$s_w(t) = s(t) cdot w(t) quad text{(连续信号)}$$
- 窗函数选择取决于应用需求:
- 矩形窗:主瓣最窄(频率分辨率最高),但旁瓣最高(频谱泄漏最严重)。
- 汉宁窗/汉明窗:显著降低旁瓣(减少泄漏),代价是主瓣稍宽(分辨率略降)。两者是最常用的通用窗。
- 布莱克曼窗:进一步降低旁瓣,主瓣更宽。
- 凯塞窗:可通过参数β灵活调整主瓣宽度与旁瓣高度的平衡。
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典型应用场景:
- 频谱分析:在FFT(快速傅里叶变换)之前对时域信号加窗,是标准流程,用于精确估计信号频率成分。
- 滤波器设计:设计有限冲激响应(FIR)滤波器时,对理想无限长冲激响应加窗是主要方法之一(窗函数法)。
- 雷达与声呐:发射脉冲常被加窗(如高斯窗、泰勒窗)以控制发射信号的频谱,降低距离旁瓣,提高目标分辨率和抗干扰能力。
- 通信系统:用于脉冲成形,控制信号带宽,减少符号间干扰(ISI)。
- 音频处理:在短时傅里叶变换(STFT)中,对分帧后的音频信号加窗分析时频特性。
参考来源:
- Oppenheim, A. V., Schafer, R. W., & Buck, J. R. (1999). Discrete-Time Signal Processing (2nd ed.). Prentice Hall. (经典教材,详细阐述窗函数原理与应用)
- Proakis, J. G., & Manolakis, D. G. (2007). Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and Applications (4th ed.). Prentice Hall. (广泛使用的教材,涵盖窗函数在滤波和频谱分析中的应用)
- Harris, F. J. (1978). On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform. Proceedings of the IEEE, 66(1), 51-83. (关于窗函数频谱特性的经典综述论文)
网络扩展解释
关于“窗口脉冲”这一术语,目前公开资料中并未找到直接对应的明确定义。但根据“脉冲”的基础定义和“窗口”在信号处理中的常见用法,可尝试从以下角度进行解释:
1.概念推测
“窗口脉冲”可能是以下两种场景的复合表达:
- 时间窗口内的脉冲:指仅在特定时间段(时间窗口)内出现的脉冲信号。例如在雷达系统中,通过设定时间窗口筛选有效回波脉冲,排除干扰信号。
- 加窗处理的脉冲:指对脉冲信号应用窗函数(如矩形窗、汉明窗)进行时域截断处理,常用于数字信号处理中减少频谱泄漏。
2.脉冲的核心特性
无论何种场景,其本质仍是脉冲信号,具有以下关键参数(参考搜索结果):
- 幅度:脉冲电压或电流的最大值;
- 宽度:脉冲从上升到下降的时间跨度;
- 重复频率:单位时间内脉冲出现的次数;
- 上升/下降时间:信号从低电平到高电平(或反之)的切换速度。
3.应用场景举例
- 通信系统:窗口脉冲可能用于时分复用技术,通过时间窗口控制不同信道信号的传输时段。
- 医学成像:在超声或MRI中,利用时间窗口选择特定深度的回波脉冲以生成图像。
- 电子测量:通过窗口限制脉冲的采样时间,提高信噪比和测量精度。
提示
若您指的是特定领域(如集成电路、雷达工程)的专业术语,建议提供更多上下文或查阅相关行业标准文档以获得精准定义。
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