對訊號用頻域分析有什麼好處?時域分析很直觀,就是某時刻訊號的

2021-03-20 04:42:32 字數 4731 閱讀 2840

1樓:匿名使用者

從開始的系統時域分析,到頻域分析,雖然形式上可能會有些詫異,但是不可否認,他們的思路都是一致的,即將訊號分解成一個個的基訊號,然後研究系統對於基訊號的響應,再將這些所有的基訊號的響應疊加,便是系統對於一個完整的複雜訊號的響應。

系統時域分析:

1)將訊號分解成一個個的衝激函式(注意,是衝激函式,而不是一個個單獨的衝激,函式的定義是在整個的時間域上定義的),因此,只要我們知道了系統對於一個衝激函式的響應函式,我們就能夠求出系統對於整個訊號函式的響應函式;

2)時域分析的系統特性,就是由微分方程表示,通過微分方程,我們能夠求得系統的衝激響應,即系統對於衝激函式的響應函式h(t);

3)此時,將完整複雜訊號(已經分解好了的訊號),通過系統,就好像流水線上加工產品一樣,讓整個訊號通過,然後對每一個衝激函式進行加工,並且對於不同的衝激函式,做不同的個性化加工,這裡的個性化加工,就是根據衝激函式中的衝激在時間軸上位置,如果衝激在時間軸上0點左邊t0的位置上,並且衝激的幅值是a,那麼對應的加工結果就是個性化了的衝激函式的響應函式a*h(t+t0),對每個分解的基訊號(即衝激函式)都做了這樣的個性化加工以後,再將所有的加工結果相加,最終得到我們想要的系統對於整個訊號的響應。這就是我們所說的卷積的過程,即y(t)=cov[f(t),h(t)]。

系統頻域分析:

開始已經說過,系統的頻域分析跟系統的時域分析如出一轍,甚至更為簡單方便,這也就是為什麼我們更願意通過頻域分析訊號系統的原因,還有一個原因就是通過頻域分析系統在物理上更為直觀,我們很容易通過頻域看出,系統對訊號做了怎樣的手腳(具體來說,就是,系統對訊號各個頻率分量做了怎樣的處理)。

1)將訊號分解成一個個不同頻率的虛指數訊號函式(注意,這裡也是函式,擁有完整的時域軸),因此,只要我們知道了系統對於一個虛指數訊號函式的響應函式,我們就能夠求出系統對於整個訊號的響應;

2)我們將表示系統特性的微分方程,通過將輸入定義為虛指數洗好函式,驚訝的發現,系統的輸出形式任然是虛指數訊號函式,只不過多了一個加權值,這個加權值就是系統衝激響應h(t)的傅立葉變換h(jw)在這個虛指數訊號函式(關於t的函式)對應頻率w0的值。說頻域處理比時域處理更簡潔,是因為,時域處理每個衝激函式時是用更為複雜的h(t)的平移並且加權來代替一個那麼簡單的衝激函式;而在頻域,處理每一個固定頻率的虛指數訊號函式的時候,只是對其進行簡單的加權即可,相當於對流水線上的每一個固定頻率的產品加了一個外包裝就好了;

3)然後就是對流水線上的每個虛指數訊號函式處理了;

4)最後將這些處理的結果,通過系統的lti特性(即平均性和疊加性),相加即可。

5)結果的到了,我們仔細觀察,還可以發現,結果的形式直接就是輸出訊號的分解,分解成了虛指數訊號函式的疊加。而這樣的形式,剛好就表示了輸出y(t)跟其傅立葉變換對的對應關係,其實物理含義就是,這其中的f(jw)h(jw)就是輸出訊號的頻譜y(jw)。

通過系統的頻域分析,我們很容易從系統的頻響函式h(jw)知道系統對於不同的頻率基訊號做了何種處理。

最後用最簡單的語言,說明系統頻域分析的本質:

f(jw)是原本訊號各個頻率虛指數訊號函式(基訊號)的加權值,當通過系統的流水線處理時,系統給其各個頻率虛指數訊號函式(基訊號)又進行了加工,即又乘以了一個加權值(也就是想要哪個頻率的虛指數訊號函式,就將其乘以一個好的數,要是不喜歡就乘以0,或者稍微大點),這樣輸出結果,即系統響應的就是各個頻率的虛指數訊號函式的加權訊號的疊加。而把這個加權值得疊加抽離出來,就是輸出訊號的頻譜,即y(jw)=f(jw)h(jw).

2樓:匿名使用者

對訊號進行時域分析時,有時一些訊號的時域引數相同,但並不能說明訊號就完全相同。因為訊號不僅隨時間變化,還與頻率、相位等資訊有關,這就需要進一步分析訊號的頻率結構,並在頻率域中對訊號進行描述。動態訊號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數和傅立葉變換實現。

週期訊號靠傅立葉級數,非週期訊號靠傅立葉變換。

------------望採納,謝謝

對訊號的頻域分析有什麼意義?

3樓:匿名使用者

對訊號進行時域分析時,有時一些訊號的時域引數相同,但並不能說明訊號就完全相同。因為訊號不僅隨時間變化,還與頻率、相位等資訊有關,這就需要進一步分析訊號的頻率結構,並在頻率域中對訊號進行描述。動態訊號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數和傅立葉變換實現。

週期訊號靠傅立葉級數,非週期訊號靠傅立葉變換。

系統的時域分析和頻域分析各有什麼優缺點??

4樓:盪舟湖中

從開始的系統時域分析,到頻域分析,雖然形式上可能會有些詫異,但是不可否認,他們的思路都是一致的,即將訊號分解成一個個的基訊號,然後研究系統對於基訊號的響應,再將這些所有的基訊號的響應疊加,便是系統對於一個完整的複雜訊號的響應。

系統時域分析:

1)將訊號分解成一個個的衝激函式(注意,是衝激函式,而不是一個個單獨的衝激,函式的定義是在整個的時間域上定義的),因此,只要我們知道了系統對於一個衝激函式的響應函式,我們就能夠求出系統對於整個訊號函式的響應函式;

2)時域分析的系統特性,就是由微分方程表示,通過微分方程,我們能夠求得系統的衝激響應,即系統對於衝激函式的響應函式h(t);

3)此時,將完整複雜訊號(已經分解好了的訊號),通過系統,就好像流水線上加工產品一樣,讓整個訊號通過,然後對每一個衝激函式進行加工,並且對於不同的衝激函式,做不同的個性化加工,這裡的個性化加工,就是根據衝激函式中的衝激在時間軸上位置,如果衝激在時間軸上0點左邊t0的位置上,並且衝激的幅值是a,那麼對應的加工結果就是個性化了的衝激函式的響應函式a*h(t+t0),對每個分解的基訊號(即衝激函式)都做了這樣的個性化加工以後,再將所有的加工結果相加,最終得到我們想要的系統對於整個訊號的響應。這就是我們所說的卷積的過程,即y(t)=cov[f(t),h(t)]。

系統頻域分析:

開始已經說過,系統的頻域分析跟系統的時域分析如出一轍,甚至更為簡單方便,這也就是為什麼我們更願意通過頻域分析訊號系統的原因,還有一個原因就是通過頻域分析系統在物理上更為直觀,我們很容易通過頻域看出,系統對訊號做了怎樣的手腳(具體來說,就是,系統對訊號各個頻率分量做了怎樣的處理)。

1)將訊號分解成一個個不同頻率的虛指數訊號函式(注意,這裡也是函式,擁有完整的時域軸),因此,只要我們知道了系統對於一個虛指數訊號函式的響應函式,我們就能夠求出系統對於整個訊號的響應;

2)我們將表示系統特性的微分方程,通過將輸入定義為虛指數洗好函式,驚訝的發現,系統的輸出形式任然是虛指數訊號函式,只不過多了一個加權值,這個加權值就是系統衝激響應h(t)的傅立葉變換h(jw)在這個虛指數訊號函式(關於t的函式)對應頻率w0的值。說頻域處理比時域處理更簡潔,是因為,時域處理每個衝激函式時是用更為複雜的h(t)的平移並且加權來代替一個那麼簡單的衝激函式;而在頻域,處理每一個固定頻率的虛指數訊號函式的時候,只是對其進行簡單的加權即可,相當於對流水線上的每一個固定頻率的產品加了一個外包裝就好了;

3)然後就是對流水線上的每個虛指數訊號函式處理了;

4)最後將這些處理的結果,通過系統的lti特性(即平均性和疊加性),相加即可。

5)結果的到了,我們仔細觀察,還可以發現,結果的形式直接就是輸出訊號的分解,分解成了虛指數訊號函式的疊加。而這樣的形式,剛好就表示了輸出y(t)跟其傅立葉變換對的對應關係,其實物理含義就是,這其中的f(jw)h(jw)就是輸出訊號的頻譜y(jw)。

通過系統的頻域分析,我們很容易從系統的頻響函式h(jw)知道系統對於不同的頻率基訊號做了何種處理。

最後用最簡單的語言,說明系統頻域分析的本質:

f(jw)是原本訊號各個頻率虛指數訊號函式(基訊號)的加權值,當通過系統的流水線處理時,系統給其各個頻率虛指數訊號函式(基訊號)又進行了加工,即又乘以了一個加權值(也就是想要哪個頻率的虛指數訊號函式,就將其乘以一個好的數,要是不喜歡就乘以0,或者稍微大點),這樣輸出結果,即系統響應的就是各個頻率的虛指數訊號函式的加權訊號的疊加。而把這個加權值得疊加抽離出來,就是輸出訊號的頻譜,即y(jw)=f(jw)h(jw).

什麼是訊號的時域分析和頻域分析?

5樓:匿名使用者

【問題解答】

1.訊號的時域分析。是指直接在時間域內對系統動態過程進行研究的方法。

詳細介紹

2.訊號頻域分析是採用傅立葉變換將時域訊號x(t)變換為頻域訊號x(f),從而幫助人們從另一個角度來了解訊號的特徵。

詳細介紹

3.訊號的時域分析和頻域分析方法:

時域與頻域變換用傅立葉變換或拉普拉斯變換

常用的分析方法為:畫伯德圖(波特圖),根據波特圖可以知道訊號幅值的變化和相位的延遲,例如在某個頻率範圍內,訊號幅值特性曲線的斜率為-20db/十倍頻,說明訊號頻率每增加已被,幅值-3db。這個分析方法是針對頻域的,時域分析通過微分方程(結合初始條件)來分析,直接以時間為橫座標作圖啊,或者,找出過振盪、振盪及臨界狀態,一般都轉換成頻域來分析。

6樓:sunshine哪來

1.訊號的時域分析:是指直接在時間域內對系統動態過程進行研究的方法。

2.訊號頻域分析:是採用傅立葉變換將時域訊號x(t)變換為頻域訊號x(f),從而幫助人們從另一個角度來了解訊號的特徵。

常用的分析方法為:

畫伯德圖(波特圖),根據波特圖可以知道訊號幅值的變化和相位的延遲,例如在某個頻率範圍內,訊號幅值特性曲線的斜率為-20db/十倍頻,說明訊號頻率每增加已被,幅值-3db。這個分析方法是針對頻域的,時域分析通過微分方程(結合初始條件)來分析,直接以時間為橫座標作圖啊,或者,找出過振盪、振盪及臨界狀態,一般都轉換成頻域來分析。

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請問為什麼訊號處理中要用頻域分析

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