Лекция № 19 Спектры непериодических сигналов
С увеличением периода сигнала Т спектральные линии сгущаются а их амплитуды уменьшаются. При периодическая последовательность переходит в одиночный импульс. Спектральные линии такого импульса сольются друг с другом и спектр станет сплошным (такой спектр содержит бесконечное число гармоник с бесконечно малыми амплитудами).
- спектральная плотность сигнала
Прямое преобразование Фурье: позволяет определить спектральную плотность сигнала
Обратное преобразование Фурье: позволяет определить сигнал по его спектральной плотности
Спектр прямоугольного импульса
нули:
- спектр сплошной
Одностороннее преобразование Фурье. Связь с преобразованием Лапласа Если при - одностороннее преобразование Фурье
преобразования Лапласа:
при Преобразование Фурье Преобразование Лапласа Для определения спектра сигнала можно использовать преобразование Лапласа
1) Спектр импульса включения
2) Спектр -импульса
ТЕОРЕМЫ О СПЕКТРАХ 1. теорема линейности 2. теорема запаздывания Спектральная плотность амплитуд не меняется, меняется только спектральная плотность фаз
3. теорема дифференцирования - если Дифференцирование сигнала ведет к расширению его спектра - если
4. теорема интегрирования - нулевые начальные условия Интегрирование сигнала ведет к сужению его спектра - ненулевые начальные условия
5. Теорема подобия Чем короче импульс, тем шире его спектр 6. Теорема смещения При умножении сигнала на гармоническое колебание его спектр смещается по шкале частот на величину, равную частоте гармонического колебания.
7. Теорема свертки
8. Равенство Парсеваля (теорема Релея) Энергия сигнала во временной области равна энергии сигнала в частотной области
- энергия электрического сигнала, рассеиваемая на сопротивлении R=1 Ом - спектральная плотность энергии сигнала (энергетический спектр) показывает, какая доля энергии заключена в каждой полоске частот шириной в окрестности частоты и
позволяет судить об распределении энергии в спектре непериодического сигнала Равенство Парсеваля применяют для выбора полосы пропускания канала
выбирают из условия передачи 90% энергии сигнала Найдем для прямоугольного импульса
Ширина спектра равна ширине основного лепестка и обратнопропорциональна длительности импульса