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Ventanas

¿Por qué utilizar ventanas?

Tanto en el diseño de filtros digitales como en la estimación del espectro, seleccionar una función de ventaneo puede ejercer un papel importante al determinar la calidad de los resultados generales. El principal papel de la ventana es amortiguar los efectos del fenómeno de Gibbs que resultan de truncar una serie infinita.

Funciones de ventanas disponibles

Ventana

Función

Ventana de Bartlett-Hann

barthannwin

Ventana de Bartlett

bartlett

Ventana de Blackman

blackman

Ventana de Blackman-Harris

blackmanharris

Ventana de Bohman

bohmanwin

Ventana de Chebyshev

chebwin

Ventana Flat Top

flattopwin

Ventana gaussiana

gausswin

Ventana Hamming

hamming

Ventana de Hann

hann

Ventana de Kaiser

kaiser

Ventana de Blackman-Harris de Nuttall

nuttallwin

Ventana de Parzen (de la Vallée Poussin)

parzenwin

Ventana rectangular

rectwin

Ventana de coseno cónico

tukeywin

Ventana triangular

triang

Herramientas de la interfaz de usuario gráfica

Se proporcionan dos herramientas de la interfaz de usuario gráfica para trabajar con ventanas en el producto Signal Processing Toolbox™:

Para obtener más información, consulte las páginas de referencia.

Formas básicas

La ventana básica es la ventana rectangular, un vector de unos de la longitud adecuada. Una ventana rectangular de longitud 50 es

n = 50;
w = rectwin(n);

Signal Processing Toolbox almacena ventanas en vectores columna por convención, de modo que una expresión equivalente es

w = ones(50,1);

Para utilizar la app Window Designer para crear esta ventana, escriba

windowDesigner

La app se abre con una ventana Hamming predeterminada. Para visualizar la ventana rectangular, establezca Type = Rectangular y Length = 50 en el panel Current Window Information y, después, pulse Apply.

La ventana de Bartlett (o triangular) es la convolución de dos ventanas rectangulares. Las funciones bartlett y triang calculan ventanas triangulares similares con tres diferencias importantes. La función bartlett devuelve siempre una ventana con dos ceros en los extremos de la secuencia, de forma que para n impar, la sección central de bartlett(n+2) equivale a triang(n):

Bartlett = bartlett(7);
isequal(Bartlett(2:end-1),triang(5))
ans =
     1

En n par, bartlett sigue siendo la convolución de dos secuencias rectangulares. No hay ninguna definición estándar para la ventana triangular para n par; las pendientes de los segmentos de recta del resultado triang son ligeramente más pronunciadas que las de bartlett en este caso: 

w = bartlett(8); 
[w(2:7) triang(6)]

Puede ver la diferencia entre ventanas de Bartlett impares y pares en Window Designer.

La diferencia final entre las ventanas de Bartlett y las triangulares es evidente en las transformadas de Fourier de estas funciones. La transformada de Fourier de una ventana de Bartlett es negativa para n par. La transformada de Fourier de una ventana triangular, sin embargo, es siempre no negativa.

La siguiente figura, que representa las respuestas de fase cero de ventanas de Bartlett y triangulares de ocho puntos, ilustra la diferencia.

zerophase(bartlett(8))
hold on
zerophase(triang(8))
legend('Bartlett','Triangular')
axis([0.3 1 -0.2 0.5])

Esta diferencia puede ser importante cuando se elige una ventana para algunas técnicas de estimación del espectro, como el método de Blackman-Tukey. Blackman-Tukey forma la estimación espectral calculando la transformada de Fourier de la secuencia de autocorrelación. La estimación resultante puede ser negativa en algunas frecuencias si la transformada de Fourier de la ventana es negativa.

Consulte también

Apps

Funciones