數位訊號處理基礎

設點數 N 足夠大。在方形窗的DFT中,當正弦波的頻率恰好位於相鄰兩個頻率點的正中間時,在最近的頻率點讀到的振幅,比頻率與頻率點中心一致時降低多少?最接近者為下列何者?

  1. A約1.4 dB
  2. B約3.9 dB
  3. C約6.0 dB
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正確答案:B. 約3.9 dB

使用方形窗時,偏離頻率點中心 δ 個頻率點的正弦波,振幅會被讀成 sin(πδ)/(πδ) 倍;δ = 0.5 時為 sin(π/2)/(π/2) = 2/π ≈ 0.637 倍。20 log₁₀(0.637) ≈ −3.9 dB,振幅最多會被讀小約36%。這種降低稱為扇形損失(scalloping loss),使用漢寧窗時較小,約1.4 dB。需要準確讀取振幅的量測,也會使用主瓣頂端平坦的平頂窗(flat-top window)。

  • A. 這是漢寧窗時的降低量(約1.42 dB)。方形窗降低得更多。
  • B. 正確。2/π ≈ 0.637 倍,約 −3.9 dB。
  • C. 這是振幅減半時(約 −6.0 dB)的值。位於正中間時振幅為 2/π ≈ 0.64 倍。
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