Python SciPy windows.taylor用法及代碼示例

本文簡要介紹 python 語言中 scipy.signal.windows.taylor 的用法。

用法:

scipy.signal.windows.taylor(M, nbar=4, sll=30, norm=True, sym=True)#

返回一個泰勒窗口。

Taylor 窗口錐度函數近似於 Dolph-Chebyshev 窗口的恒定旁瓣電平，用於參數化數量的 near-in 旁瓣，但隨後允許超出 [2] 的錐度。

SAR(合成孔徑雷達)社區通常使用泰勒加權進行圖像形成處理，因為它提供了強大的、可選擇的旁瓣抑製和最小的主瓣展寬 [1]。

參數 ：：

M： int

輸出窗口中的點數。如果為零，則返回空數組。當它為負數時會拋出異常。

nbar： 整數，可選

與主瓣相鄰的幾乎恒定電平旁瓣的數量。

sll： 浮點數，可選

相對於主瓣的直流增益，以分貝 (dB) 為單位的所需旁瓣電平抑製。這應該是一個正數。

norm： 布爾型，可選

如果為 True(默認值)，則將窗口除以 odd-length 窗口的最大(中間)值或偶數長度窗口的兩個重複中間值之間出現的值，以使所有值都小於或等於 1。當為 False 時，DC 增益將保持在 1 (0 dB)，並且旁瓣將小幅降低 dB。

sym： 布爾型，可選

當為 True(默認)時，生成一個對稱窗口，用於濾波器設計。當為 False 時，生成一個周期窗口，用於頻譜分析。

返回 ：：

out： 數組

窗戶。當 norm 為 True(默認)時，最大值被歸一化為 1(盡管如果 M 為偶數且 sym 為 True，則值 1 不會出現)。

參考：

[1]

W. Carrara、R. Goodman 和 R. Majewski，“ spotlight 合成孔徑雷達：信號處理算法”，第 512-513 頁，1995 年 7 月。

[2]

Armin Doerry，“用於旁瓣控製的窗口錐度函數目錄”，2017 年。https://www.researchgate.net/profile/Armin_Doerry/publication/316281181_Catalog_of_Window_Taper_Functions_for_Sidelobe_Control/links/58f92cb2a6fdccb121c9d54d/Catalog-of-Window-Taper-Functions-for-Sidelobe-Control.pdf

例子：

繪製窗口及其頻率響應：

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

>>> window = signal.windows.taylor(51, nbar=20, sll=100, norm=False)
>>> plt.plot(window)
>>> plt.title("Taylor window (100 dB)")
>>> 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 = 20 * np.log10(np.abs(fftshift(A / abs(A).max())))
>>> plt.plot(freq, response)
>>> plt.axis([-0.5, 0.5, -120, 0])
>>> plt.title("Frequency response of the Taylor window (100 dB)")
>>> plt.ylabel("Normalized magnitude [dB]")
>>> plt.xlabel("Normalized frequency [cycles per sample]")