為了理解何為重疊處理,首先可以看下圖,。
觀察到一段數(shù)據(jù)記錄完成后,,立刻進行FFT處理,,其中信號采集的時間比FFT計算時間長得多,。仔細觀察便可發(fā)現(xiàn),,當一個FFT處理流程結束后,,大部分時間都處于閑置狀態(tài),。如果此時不是等待一個全新采集信號,,而是將目前的信號記錄與一些舊數(shù)據(jù)重疊,那么在計算FFT的同時將獲得一個新的頻譜,,下圖中說明了這種重疊處理,。
為了了解重疊處理的好處,我們可以看一個例子,。如,,計算設備每隔十分之幾秒才能更新一個FFT計算得到的頻譜,因為其中沒有涉及重疊處理,,分辨率被限制在10Hz左右,。如果需要增大頻率分辨率,則需要增大采樣率,,同時減小FFT的計算時間,,而這樣會大大增加硬件的成本。如果是通過重疊處理,,則可以把分辨率無限減小,,這樣會產生一個問題:由于重疊的信號包含前段采集的舊數(shù)據(jù),因此并不*正確,,不過其確實可以指示信號變化的方向和幅值,,而且準確的頻譜也可以等后續(xù)非實時計算得到??偨Y來說,,重疊處理能夠在當前硬件的條件下,對分辨等參數(shù)做一定程度的補充,。
●RMS平均中使用重疊處理●
在其他參數(shù)不變的情況下,,重疊處理可以大大減少RMS平均的計算時間,。回想一下窗函數(shù),通過將時間記錄的首尾加權為零來減少泄漏的影響,。重疊處理技術可以消除因窗函數(shù)加權所浪費的一部分真實信號,,因為重疊處理后,所有采集的數(shù)據(jù)都會被使用多次,,所以在使用窗函數(shù)的情形下,,同時結合重疊處理,會是比較合理的處理方法,。下圖說明了使用平頂窗的情況下,90%的重疊率對處理結果真實性的改善,。
采集時的采樣率越高,,同時加入重疊處理,與真實性呈正相關趨勢,。
●瞬態(tài)信號使用重疊處理●
針對瞬態(tài)信號,,因為瞬態(tài)過程比信號采集時間還短,那么重疊肯定是無用的,;對于比信號采集時間長的瞬態(tài)信號,,計算硬件的實時帶寬通常是一個限制。如果硬件性能足夠強大,,那么重疊處理能與上述結論保持一致,,會對信號的真實性和分辨率有所改善。
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