A volte quando elaboriamo un segnale, lo elaboriamo un intervallo alla volta. Questo può essere dovuto al fatto che siamo limitati nell'ampiezza dell'intervallo che possiamo elaborare, perché dovremo aspettare molto tempo per acquisire l'intero segnale, o perché l'elaborazione intervallo per intervallo cattura i cambiamenti locali che potrebbero essere spalmati se guardiamo il segnale nel suo insieme. Questo è ciò che fa il windowing, isola un singolo intervallo del segnale per l'elaborazione.
Sovrapporre le finestre significa che gli intervalli che elaboriamo sono, beh, sovrapposti. Per esempio, se stiamo prendendo intervalli di lunghezza 100, il primo intervallo sarebbe [0, 100] mentre il secondo potrebbe essere [50, 150] e il terzo [100, 200], e così via.
È sempre meglio usare finestre sovrapposte? No. Se ogni intervallo contiene un pezzo di informazione che non è collegato agli altri intervalli, non sovrapponiamo le finestre. Questo è il caso dei sistemi di comunicazione, per esempio, dove ogni intervallo corrisponde a un simbolo e abbiamo solo bisogno di elaborare il segnale in quell'intervallo, ignorando ciò che accade negli altri intervalli. La sovrapposizione diventa importante se non pensiamo che il segnale in ogni intervallo sia indipendente dagli altri intervalli o se vogliamo veramente il segnale solo in un particolare intervallo.
Perché stiamo elaborando gli intervalli separatamente, se le finestre non sono sovrapposte, ci mancherà qualsiasi informazione al confine delle finestre. Per un semplice esempio, supponiamo che il segnale sia una sinusoide che va a zero alla fine del primo intervallo, poi salta di valore all'inizio del secondo intervallo e diventa una sinusoide di frequenza e fase diverse. Se usiamo finestre non sovrapposte, mancheremo completamente il salto e assumeremo che il segnale sia liscio. Se abbiamo finestre sovrapposte, una delle finestre catturerà il salto e lo mostrerà nella nostra analisi. Questo è il motivo per cui usiamo finestre sovrapposte nelle trasformate di Fourier a breve termine (STFT). In una STFT, guardiamo il segnale un intervallo alla volta e prendiamo la trasformata di Fourier assumendo che questo sia l'intero segnale. Nell'esempio della sinusoide, usando finestre non sovrapposte otterremo due toni nella STFT. Se le finestre sono sovrapposte, otterremo anche la risposta in frequenza corrispondente al salto da un intervallo all'altro.