首页电子与通信技术信息处理技术信号与系统 16 §3.3 周期信号的频谱.pptx

16 §3.3 周期信号的频谱.pptx

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本课件讲解周期信号的频谱:先说明频谱是各分量幅值、相位随频率的变化关系,区分单边谱与双边谱;再用两个例题分别演示单边、双边频谱图的画法,归纳离散性、谐波性、收敛性三个特点;最后以周期矩形脉冲为例分析其取样函数包络、零点频率与有效频宽。

节导览页,列出周期信号的频谱与周期矩形脉冲信号的频谱两项内容
定义页,说明频谱为分量幅值相位随频率的变化并区分单边谱、双边谱与离散谱
例题页,由三角公式改写信号并求出周期、基波角频率与各分量谐波次数
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第1页:§3.3 周期信号的频谱

§3.3 周期信号的频谱

  • 周期信号的频谱
  • 周期矩形脉冲信号的频谱

第2页:周期信号的频谱

一、周期信号的频谱

周期信号的频谱是指周期信号中各分量的幅值、相位随频率的变化关系,分为单边谱和双边谱;谱线是离散的,这种频谱称为离散谱。

第3页:例1 单边频谱图的画法

例1:周期信号 f(t) = ……,画出它的单边频谱图。

解:首先应用三角公式改写f(t)的表达式,显然1是该信号的直流分量;分量1的周期T1 = 8,分量2的周期T2 = 6,所以f(t)的周期T = 24,基波角频率Ω = 2π/T = π/12。

第4页:单边振幅频谱与相位频谱

分量1是f(t)的 (π/4)/(π/12) = 3次谐波分量;分量2是f(t)的 (π/3)/(π/12) = 4次谐波分量。画出f(t)的单边振幅频谱图、相位频谱图如图所示。

第5页:例2 双边频谱图的画法

例2:画周期信号的双边频谱图。

解:利用欧拉公式改写f(t)的表达式……

第6页:周期信号频谱的三个特点

通过例1和例2可以看出,任何周期信号的频谱都具有如下特点:

  • (1)离散性——谱线是离散的而不是连续的,这种频谱称为离散频谱
  • (2)谐波性——谱线只出现在基波角频率的整数倍上
  • (3)收敛性——幅度谱的谱线高度随着谐波次数增大而逐渐衰减为零

第7页:周期矩形脉冲信号的频谱

二、周期矩形脉冲信号的频谱

举例:有一幅度为1、脉冲宽度为τ的周期矩形脉冲,其周期为T,如图所示,求频谱。令 Sa(x) = sin(x)/x(取样函数),n = 0, ±1, ±2, …

第8页:周期矩形脉冲的频谱特点

频谱特点

  • (1)频谱包络服从取样函数
  • (2)频谱具有离散性、谐波性和衰减性
  • (3)其最大值在n = 0处
  • (4)零点频率:使得Fn = 0的频率
  • (5)有效频宽:第一个零点频率

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