傅里叶系列一目了然
如果存在正则非零值,则据说连续时间信号x(t)是周期性的
正如我们所知,任何周期性信号都可以分为谐波相关的正弦曲线或复杂的指数,只要它满足了dirichlet的条件。调用这种分解的表示傅里叶系列。
两种类型傅里叶系列代表在那里。两者都相当于彼此。
- 指数傅里叶系列
- 三角傅里叶系列
这两个表示结果都具有相同的结果。根据信号类型,我们根据方便起见。
指数傅里叶系列
以周期性信号分析指数傅里叶系列在以下三个阶段:
- 定期信号的表示。
- 周期信号的幅度和相位光谱。
- 周期信号的功率内容。
定期信号的表示
傅立叶系列中的周期性信号可以在两个不同的时间域中表示:
- 连续时间域名。
- 离散时域。
连续时间域名
复杂指数傅里叶系列具有基本时段T的周期性信号x(t)的表示O.是(谁)给的
其中,c被称为复杂的傅里叶系数并且由,
哪里∫0.T.0.,表示任何一个时期的整体,0到t0.或者0./ 2到t0./ 2是常用于整合的限制。
可以导出等式(3)将等式(2)的两侧乘以e(-JLΩ.0.T)并在一段时间内整合。
在互换求和和整合r.h.s.的情况下,我们得到了
当k≠l时,(5)的右侧在下限和上限时得到的右侧产生零。另一方面,如果k = l,我们有
因此等式(4)减少到
这表示在一段时间内的平均值x(t)。
当x(t)是真实的,
其中,*表示缀合物
离散时域
离散的离散表示非常类似于连续时域的周期信号的傅里叶表示。
周期性序列X [n]的离散傅立叶系列表示,基本时期nO.是(谁)给的在哪里,CK.,是傅里叶系数,并由
这可以以与我们在连续时域中导出的方式相同的方式导出。
周期信号的幅度和相位光谱
我们可以表达复杂的傅里叶系数cK.作为
绘图| cK.|与角频率w称为周期性信号x(t)的幅度谱,以及ф的图K.,与w称为x(t)的相位谱。由于索引k仅采用整数,因此幅度和相位光谱不是连续曲线,而是仅在离散频率KΩ上出现0.因此,它们被称为离散频谱或线谱。
对于真正的周期性信号x(t)我们有ck= C.K.*。因此,
因此,幅度频谱是均匀的ω,并且相位谱是奇数函数0.对于真正的周期性信号。
周期信号的功率内容
平均数周期信号的功率内容是(谁)给的
如果x(t)由复杂的指数傅里叶系列表示,那么
这种等式称为Parseval的身份或Parseval定理。