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原创文章
  

   泄露和函数经采样获得的泥浆密度、粘度、流量和岩屑等泥浆参数信号的历程是无限的，然而采用基于FFT的数字信号分析方法对各泥浆参数信号进行分析和处理时，不可能对无限长的信号进行运算，因此需要选取合理的窗函数对采样所得的泥浆密度、粘度、流量和岩屑等泥浆参数的数字信号进行截断。(1)泄露现象设截断区间为(-T,T)，当冈>T时，直线筛泥浆参数信号f(t:)的幅值为零，故所得到的各泥浆参数信号的谱为近似谱，与实际有一定的差距。截断实质上是对无限长的泥浆密度、粘度、流量和岩屑等泥浆参数信号加一个权函数。(t)r}(t)称为窗函数，则被分析的各泥浆参数信号变为:几(t)=f(t)r}(t)其傅立叶变换为凡po)=F(。)*W(})即截断后所得的频谱凡，是真实频谱F(}o)与窗谱W(})的卷积。加窗后的各泥浆参数信号的频谱被分散为一个包含主瓣与旁瓣的sinc(t)数，显然，各泥浆参数信号的真实谱被歪曲了，这种现象称为泄露。泄露会导致在各泥浆参数信号的谱分析时出现两个问题:1)降低了各泥浆参数信号谱分析的频率分辨力。由于谱窗的主瓣有一定的宽度，当被分析各泥浆参数信号中的两个频率分量靠得很近，频率差小于主瓣带宽时，从截断信号的频谱中就难以将它们区别开来。2)由于谱窗具有无限延长的旁瓣，就等于在各泥浆参数信号的频谱中引入了虚假的频率分量。在数字信号分析流程中，先进行模拟数字转换，而后按相同的点数N对数据分段，亦即截断加窗是在A/D变换之后进行。即使各泥浆参数信号f(t)是有限带宽信号，采样频率的选择也遵从采样定理，一经截断，各泥浆参数信号带宽必然无限延伸，频率混淆势必发生，所以泄露又会加大频混误差。不难看出，泄露是影响频谱分析精度的主要因数之一。所以选择适当的窗函数，可以减少截断对各泥浆参数信号作谱分析时的影响。(2)窗函数及其选用在直线筛泥浆参数信号的处理和分析过程中，一般对它们进行傅立叶变换，而在实际应用中采用FFT运算，只能对有限长度的时域泥浆参数信号进行分析，所以截断是必然的，而截断必将会引起泄漏现象。改善泄漏的主要措施就是采用加权技术，即选择合适的窗函数。(t)进行加权，使旁瓣压低。研究窗谱形状的基本思想是改善各泥浆参数信号截断处的不连续状态，加窗的作用除了减小泄露以外，在某些场合，还可以抑制噪声，提高频率辩识能力。评价一个窗函数的性能指标通常有以下几条:1)3dB带宽B，它是主瓣归一化的幅值下降到一3dB时的带宽。2)瓣幅度A(dB)，表示最大旁瓣峰值与主瓣幅值之比。3)旁瓣峰值衰减率D(dB/10倍频)，表示最大旁瓣峰值与相距10倍频处的旁瓣峰值之比。理想的窗函数}(t)应具有最小的B和A，以及最大的D，此外，