頻域(頻率域)——自變量是頻率,即橫軸是頻率,縱軸是該頻率信號的幅度,也就是通常說(shuō)的頻譜圖。頻譜圖描述了信號的頻率結構及頻率與該頻率信號幅度的關(guān)系。
對信號進(jìn)行時(shí)域分析時(shí),有時(shí)一些信號的時(shí)域參數相同,但并不能說(shuō)明信號就完全相同。因為信號不僅隨時(shí)間變化,還與頻率、相位等信息有關(guān),這就需要進(jìn)一步分析信號的頻率結構,并在頻率域中對信號進(jìn)行描述。動(dòng)態(tài)信號從時(shí)間域變換到頻率域主要通過(guò)傅立葉級數和傅立葉變換實(shí)現。周期信號靠傅立葉級數,非周期信號靠傅立葉變換。
借助傅里葉級數,將非正弦周期性電壓(電流)分解為一系列不同頻率的正弦量之和,按照正弦交流電路計算方法對不同頻率的正弦量分別求解,再根據線(xiàn)性電路疊加定理進(jìn)行疊加即為所求的解,這是分析非正弦周期性電路的基本方法,這種方法叫頻域分析法,也稱(chēng)為頻譜分析法。
信號的頻域分析是采用傅立葉變換將時(shí)域信號x(t)變換為頻域信號X(f),從而幫助人們從另一個(gè)角度來(lái)了解信號的特征。信號頻譜X(f)代表了信號在不同頻率分量成分的大小,能夠提供比時(shí)域信號波形更直觀(guān),豐富的信息.
進(jìn)入20世紀以后,諧振電路、濾波器、正弦振蕩器等一系列具體問(wèn)題的解決為正弦函數與傅里葉分析的進(jìn)一步應用開(kāi)辟了廣闊的前景。
頻域分析是以輸入信號的頻率為變量,在頻率域,研究系統的結構參數與性能的關(guān)系,揭示了信號內在的頻率特性以及信號時(shí)間特性與其頻率特性之間的密切關(guān)系,從而導出了信號的頻譜、帶寬以及濾波、調制和頻分復用等重要概念。
域分析具有明顯的優(yōu)點(diǎn):無(wú)需求解微分方程,圖解(頻率特性圖)法,間接揭示系統性能并指明改進(jìn)性能的方向和易于實(shí)驗分析.可推廣應用于某些非線(xiàn)性系統(如含有延遲環(huán)節的系統)以及可方便設計出能有效抑制噪聲的系統。
分析系統的
1.頻率響應,它指系統對正弦輸入信號的穩態(tài)響應。
2.頻率特性,它指系統在不同頻率的正弦信號輸入時(shí),其穩態(tài)輸出隨頻率而變化(ω由0變到∞)的特性。
3.幅頻特性與相頻特性一起構成系統的頻率特性。
4.幅頻特性,它指的是當ω由0到∞變化時(shí),|G(jω)|的變化特性,記為A(ω)。
5.相頻特性,它指的是當ω由0到∞變化時(shí),∠G(jω)的變化特性稱(chēng)為相頻特性,記為?(ω)。
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