Hamming Médias móveis A média móvel Hamming, ou ponderada, aplica fatores de ponderação aos dados de preços com base em uma função emprestada da análise espectral. Esta função, conhecida como Hamming, responde às tendências cíclicas dos dados melhor do que as médias móveis convencionais, reduzindo o efeito de preços erráticos. Hamming foi desenvolvido para analisar sons complexos e variáveis com frequência arbitrária. A função Hamming foi projetada para calcular o espectro de um bloco de tamanho finito, ou registro, de formas de onda de amostra. Assume que o bloco de formas de onda de amostra representa exatamente um período de forma de onda perfeitamente periódica. Por aplicação, Hamming fornece a amplitude harmônica exata e o espectro de fase de formas de onda assumidas ou em processo. O comportamento da atividade de preços em um determinado mercado pode assemelhar-se ao comportamento de formas complexas de ondas sonoras. O cálculo das médias móveis Hamming é muito complexo e, portanto, além do alcance deste manual. Hamming Moving Mills FunctionCaracteristicas do Windows de Suavização Diferente Para simplificar a escolha de uma janela de suavização. Você precisa definir várias características para que você possa fazer comparações entre o Windows de suavização. Um gráfico real de uma janela de suavização mostra que a característica de freqüência da janela de suavização é um espectro contínuo com um lobo principal e vários lobos laterais. O painel frontal a seguir mostra o espectro de uma janela de suavização típica. O centro do lóbulo principal de uma janela de suavização ocorre em cada componente de freqüência do sinal do domínio do tempo. Por convenção, para caracterizar a forma do lobo principal, as larguras do lóbulo principal a 3 dB e 6 dB abaixo do pico do lobo principal descrevem a largura do lobo principal. A unidade de medida para a largura do lobo principal são caixas FFT ou linhas de freqüência. A largura do lóbulo principal do espelho da janela de suavização limita a resolução de frequência do sinal com janelas. Portanto, a capacidade de distinguir dois componentes de freqüência muito espaçados aumenta à medida que o lobo principal da janela de suavização se estreita. À medida que o lobo principal se estreita e a resolução espectral melhora, a energia da janela se espalha em seus lóbulos laterais, aumentando o vazamento espectral e diminuindo a precisão da amplitude. Um trade-off ocorre entre precisão de amplitude e resolução espectral. Lóbulos laterais Os lóbulos laterais ocorrem em cada lado do lóbulo principal e aproximam-se de zero em múltiplos de f s N do lóbulo principal. As características do lóbulo lateral da janela de suavização afetam diretamente a extensão em que os componentes de freqüência adjacentes escapam para caixas de freqüência adjacentes. A resposta do lóbulo lateral de um sinal sinusoidal forte pode superar a resposta do lóbulo principal de um sinal sinusoidal fraco próximo. O nível máximo do lobo lateral e a taxa de rotação do lobo lateral caracterizam os lobos laterais de uma janela de suavização. O nível máximo do lobo lateral é o maior nível do lobo lateral em decibéis em relação ao ganho do pico do lobo principal. A taxa de deslocamento do lobo lateral é a taxa de decaimento assintótica em decibéis por década de freqüência dos picos dos lobos laterais. A tabela a seguir lista as características de várias janelas de suavização. 3 dB largura do lóbulo principal (caixas) 6 dB Largura do lóbulo principal (caixas) Nível máximo do lobo lateral (dB) onde N é o comprimento da janela e w é o valor da janela. A aplicação de uma janela retangular é equivalente a não usar qualquer janela porque a função retangular apenas trunca o sinal dentro de um intervalo de tempo finito. A janela retangular possui a maior quantidade de vazamento espectral. O painel frontal a seguir mostra a janela retangular para N 32. A janela retangular é útil para analisar transientes que têm uma duração menor do que a da janela. Os transientes são sinais que existem apenas por uma curta duração. A janela retangular também é usada no rastreamento de ordens, onde a taxa de amostragem efetiva é proporcional à velocidade do eixo em máquinas rotativas. Para rastrear, a janela retangular detecta o modo principal de vibração da máquina e seus harmônicos. A seguinte equação define a janela de Bohman. Para n 0, 1, 2,, N 1, onde N é o comprimento da janela. O painel frontal a seguir mostra uma janela de Bohman com N 32. O LabVIEW convolve dois lobos seno de metade do comprimento para obter a janela de Bohman. O painel frontal a seguir mostra o lobo senoidal. A janela Hanning tem uma forma semelhante à de meio ciclo de uma onda de coseno. A seguinte equação define a janela Hanning. Onde N é o comprimento da janela e w é o valor da janela. O painel frontal a seguir mostra uma janela Hanning com N 32. A janela Hanning é útil para analisar transientes mais do que a duração da janela e para aplicações de propósito geral. A janela Hamming é uma versão modificada da janela Hanning. A forma da janela de Hamming é semelhante à de uma onda de coseno. A seguinte equação define a janela Hamming. Onde N é o comprimento da janela e w é o valor da janela. O painel frontal a seguir mostra uma janela Hamming com N 32. As janelas Hanning e Hamming são semelhantes, como mostrado nos dois painéis frontais anteriores. No entanto, no domínio do tempo, a janela Hamming não fica tão perto de zero perto das bordas, como a janela Hanning. Kaiser-Bessel A janela Kaiser-Bessel é uma janela de suavização flexível, cuja forma você pode modificar ajustando a entrada beta. Assim, dependendo da aplicação, você pode alterar a forma da janela para controlar a quantidade de vazamento espectral. O painel frontal a seguir mostra a janela Kaiser-Bessel para diferentes valores de beta. Para valores pequenos de beta. A forma é próxima da de uma janela retangular. Na verdade, para beta 0.0, você obtém uma janela retangular. À medida que você aumenta a beta. A janela diminui mais para os lados. A janela Kaiser-Bessel é útil para detectar dois sinais de quase a mesma frequência, mas com amplitudes significativamente diferentes. Low Sidelobe A janela Low Sidelobe reduz o nível do lobo lateral ao custo de ampliar o lobo principal. A seguinte equação define a janela Low Sidelobe. O painel frontal a seguir mostra uma janela plana superior. A janela plana é mais útil para medir com precisão a amplitude de componentes de freqüência única com pouca energia espectral próxima no sinal. Exponencial A forma da janela exponencial é a de uma exponencial decadente. A seguinte equação define a janela exponencial. Onde N é o comprimento da janela, w é o valor da janela e f é o valor final. O valor inicial da janela é um e decai gradualmente em direção a zero. Você pode ajustar o valor final da janela exponencial para entre 0 e 1. O painel frontal a seguir mostra a janela exponencial para N 32, com o valor final especificado como 0,1. A janela exponencial é útil para analisar sinais de resposta transitória cuja duração é maior que o comprimento da janela. A janela exponencial afasta a extremidade do sinal, garantindo que o sinal se desintegra completamente até o final do bloco de amostra. Você pode aplicar a janela exponencial aos sinais que se deterioram exponencialmente, como a resposta de estruturas com amortecimento de luz que são excitadas por um impacto, como o impacto de um martelo. Blackman exato A seguinte equação define a janela Exact Blackman. O painel frontal a seguir mostra a janela Exact Blackman para N 32. A janela Exact Blackman é útil para medição de tom único. A janela Exact Blackman tem uma largura de lobo principal mais baixa e um nível de lobo lateral máximo inferior ao da janela Blackman. No entanto, a janela Blackman possui uma taxa de deslocamento do lobo lateral mais alta do que a janela Exact Blackman. A janela Blackman é uma versão modificada da janela Exact Blackman. A seguinte equação define a janela Blackman. Onde N é o comprimento da janela e o seguinte painel frontal mostra a janela Blackman para N 32. A janela Blackman é útil para a medição de tom único, pois possui um nível de lobo lateral máximo baixo e uma taxa de rolamento do lobo lateral alto. Blackman-Harris A janela Blackman-Harris é uma versão modificada da janela Exact Blackman. A seguinte equação define a janela Blackman-Harris. W (n) 0.422323 0.49755cos () 0.07922cos (2) onde N é o comprimento da janela e O seguinte painel frontal mostra a janela Blackman-Harris para N 32. A janela Blackman-Harris é útil para a medição de um tom único. A janela Blackman-Harris tem um lóbulo principal mais largo e um nível de lobo lateral máximo inferior ao da janela Exact Blackman. Blackman-Nuttall A janela Blackman-Nuttall é uma versão modificada da janela Exact Blackman. A seguinte equação define a janela Blackman-Nuttall. W (n) 0.3635819 0.4891775cos () 0.1365995cos (2) 0.0106411cos (3) onde N é o comprimento da janela e o seguinte painel frontal mostra a janela Blackman-Nuttall para N 32. A janela Blackman-Nuttall é útil para Medição de tom único. Entre as janelas Blackman, Exact Blackman, Blackman-Harris e Blackman-Nuttall, a janela Blackman-Nuttall possui o lobo principal mais largo e o nível mais baixo do lobo lateral máximo. O painel frontal a seguir mostra os espectros de freqüência das janelas Blackman, Exact Blackman, Blackman-Harris e Blackman-Nuttall. Cosine geral A seguinte equação define a janela de coseno geral. O painel frontal a seguir mostra a janela Dolph-Chebyshev para N 32 e a relação lobe 60. O parâmetro s ajusta o nível do lobo lateral da janela Dolph-Chebyshev. Quanto menor o nível do lobo lateral, maior o lóbulo principal. O painel frontal a seguir mostra as rápidas transformações de Fourier das janelas Dolph-Chebyshev com s 80, 100 e 120 dB, respectivamente. Todos os níveis do lobo lateral da janela simétrica Dolph-Chebyshev têm a mesma altura, como mostrado no painel frontal a seguir. A seguinte equação define a janela de força.
No comments:
Post a Comment