scipy.signal.windows.

hann

scipy.signal.windows.hann(M, sym=True, *, xp=None, device=None)

返回一个 Hann 窗。

Hann 窗是一种锥形函数，由升余弦或正弦平方形成，两端触及零点。

参数:

Mint

输出窗中的点数。如果为零，则返回一个空数组。如果为负，则抛出异常。

symbool, 可选

当为 True（默认）时，生成一个对称窗，用于滤波器设计。当为 False 时，生成一个周期窗，用于频谱分析。

xparray_namespace, 可选

可选的数组命名空间。应与数组 API 标准兼容，或由 array-api-compat 支持。默认值：numpy

device: 任意类型

输出的可选设备规范。应与 xp 中支持的设备规范之一匹配。

返回:

wndarray

窗函数，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）。

备注

Hann 窗的定义为

\[w(n) = 0.5 - 0.5 \cos\left(\frac{2\pi{n}}{M-1}\right) \qquad 0 \leq n \leq M-1\]

该窗函数以奥地利气象学家 Julius von Hann 的名字命名。它也被称为余弦钟（Cosine Bell）。有时，由于原始论文中“hann”被用作动词，以及与非常相似的 Hamming 窗混淆，它被错误地称为“Hanning”窗。

大多数关于 Hann 窗的参考文献都来自信号处理文献，其中它被用作许多用于平滑值的窗函数之一。它也被称为削足（apodization，意为“去除足部”，即平滑采样信号开头和结尾的不连续性）或锥形函数。

参考文献

[1]

Blackman, R.B. and Tukey, J.W., (1958) The measurement of power spectra, Dover Publications, New York.

[2]

E.R. Kanasewich, “Time Sequence Analysis in Geophysics”, The University of Alberta Press, 1975, pp. 106-108.

[3]

维基百科，“窗函数”，https://en.wikipedia.org/wiki/Window_function

[4]

W.H. Press, B.P. Flannery, S.A. Teukolsky, and W.T. Vetterling, “Numerical Recipes”, Cambridge University Press, 1986, page 425.

示例

在浏览器中尝试！

绘制窗函数及其频率响应

>>> import numpy as np
>>> from scipy import signal
>>> from scipy.fft import fft, fftshift
>>> import matplotlib.pyplot as plt

>>> window = signal.windows.hann(51)
>>> plt.plot(window)
>>> plt.title("Hann window")
>>> plt.ylabel("Amplitude")
>>> plt.xlabel("Sample")

>>> plt.figure()
>>> A = fft(window, 2048) / (len(window)/2.0)
>>> freq = np.linspace(-0.5, 0.5, len(A))
>>> response = np.abs(fftshift(A / abs(A).max()))
>>> response = 20 * np.log10(np.maximum(response, 1e-10))
>>> plt.plot(freq, response)
>>> plt.axis([-0.5, 0.5, -120, 0])
>>> plt.title("Frequency response of the Hann window")
>>> plt.ylabel("Normalized magnitude [dB]")
>>> plt.xlabel("Normalized frequency [cycles per sample]")

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