Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung

Was ist die Hauptursache für den Leck-Effekt bei der DFT?

  1. ADie Abtastfrequenz ist niedriger als das Doppelte der höchsten Signalfrequenz, sodass hohe Frequenzen auf niedrige zurückgefaltet werden
  2. BIst die Punktzahl der DFT keine Zweierpotenz, wachsen die Rundungsfehler in der FFT-Berechnung und verteilen sich auf die umliegenden Bins
  3. CDas Beobachtungsintervall enthält keine ganze Zahl von Signalperioden, sodass die Wellenform so behandelt wird, als wären ihre beiden Enden unstetig verbunden
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Antwort: C. Das Beobachtungsintervall enthält keine ganze Zahl von Signalperioden, sodass die Wellenform so behandelt wird, als wären ihre beiden Enden unstetig verbunden

Die DFT behandelt die N beobachteten Punkte als eine Periode eines sich wiederholenden Signals. Enthält das Intervall genau eine ganze Zahl von Perioden eines Sinussignals, liegt die Spitze in einem einzigen Bin; andernfalls ist die Wellenform dort unstetig, wo die Enden des Intervalls aufeinandertreffen, und diese Energie verteilt sich auf viele umliegende Bins. Das ist der Leck-Effekt; er lässt sich mit einer Fensterfunktion verringern, die beide Enden des Intervalls glatt gegen 0 führt. Aliasing (Rückfaltung) ist ein anderes Phänomen, das bei der Abtastung entsteht.

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