cupyx.scipy.signal.windows.general_hamming#

cupyx.scipy.signal.windows.general_hamming(M, alpha, sym=True)[source]#

返回一个广义汉明窗。

广义汉明窗是通过将一个矩形窗乘以一个余弦函数的一个周期来构造的 [1]。

参数：

  • M (int) – 输出窗口中的点数。如果为零或更小，则返回空数组。

  • alpha (float) – 窗口系数，\(\alpha\)

  • sym (bool, optional) – 当为 True（默认值）时，生成对称窗，用于滤波器设计。当为 False 时，生成周期窗，用于频谱分析。

返回：

w – 该窗口，最大值归一化为 1（如果 M 为偶数且 sym 为 True，则值 1 不会出现）。

返回类型：

ndarray

注意

广义汉明窗定义为

\[w(n) = \alpha - \left(1 - \alpha\right) \cos\left(\frac{2\pi{n}}{M-1}\right) \qquad 0 \leq n \leq M-1\]

常见的汉明窗和汉宁窗都是广义汉明窗的特例，它们分别对应 \(\alpha\) = 0.54 和 \(\alpha\) = 0.5 [2]。

另请参阅

hamming, hann

示例

Sentinel-1A/B 仪器处理设施在处理星载合成孔径雷达 (SAR) 数据时使用广义汉明窗 [3]。该设施根据 SAR 仪器的操作模式使用不同的 \(\alpha\) 参数值。一些常见的 \(\alpha\) 值包括 0.75、0.7 和 0.52 [4]。作为一个示例，我们绘制这些不同的窗口。

>>> import cupyx.scipy.signal.windows
>>> import cupy as cp
>>> from cupy.fft import fft, fftshift
>>> import matplotlib.pyplot as plt

>>> fig1, spatial_plot = plt.subplots()
>>> spatial_plot.set_title("Generalized Hamming Windows")
>>> spatial_plot.set_ylabel("Amplitude")
>>> spatial_plot.set_xlabel("Sample")

>>> fig2, freq_plot = plt.subplots()
>>> freq_plot.set_title("Frequency Responses")
>>> freq_plot.set_ylabel("Normalized magnitude [dB]")
>>> freq_plot.set_xlabel("Normalized frequency [cycles per sample]")

>>> for alpha in [0.75, 0.7, 0.52]:
...     window = cupyx.scipy.signal.windows.general_hamming(41, alpha)
...     spatial_plot.plot(cupy.asnumpy(window), label="{:.2f}".format(alpha))
...     A = fft(window, 2048) / (len(window)/2.0)
...     freq = cupy.linspace(-0.5, 0.5, len(A))
...     response = 20 * cupy.log10(cupy.abs(fftshift(A / cupy.abs(A).max())))
...     freq_plot.plot(
...         cupy.asnumpy(freq), cupy.asnumpy(response),
...         label="{:.2f}".format(alpha)
...     )
>>> freq_plot.legend(loc="upper right")
>>> spatial_plot.legend(loc="upper right")

参考文献