当前课程知识点:动态测试与分析(上) > 第一章 动态信号与信号内积 > 第三周 > 1.1.5 余弦型信号——余弦型信号
同学们 上一节我们介绍了周期叠加定理
这一节我们要介绍一下余弦型信号
余弦型信号分三种
一个叫分量型
另一个叫做谐波型
还有一个是谐波型的一个特例叫类脉冲
一共分三种情况我们来介绍
首先我们来看分量型
分量型的信号是这样的
就是Sc(t)如果这是余弦型信号
它是分量型信号的话
它是这么来构成的
它是由若干个余弦信号的和
就是说m等于是0到n减1
它是等于cos2πFmt加上φ m
就是说分量型的
余弦型当中的分量型信号这是
它是由若干个余弦信号叠加而构成的
这是分量型信号
在这里我们可以看这几个参数的情况
Am Fm这是幅值和频率
它们都应该是正的时数
φ m∈φ m它是相位
相位可以是一个正数或者是一个负数
时间t它是一个时数
在这里m是正数
是这个样子的
那个N它是一个
也是一个正整数
它是一个常数 是这样的情况
分量型信号它是由不同频率的余弦构成
余弦信号叠加构成的
在这些叠加的余弦信号的频率之间
是没有什么规律的
就是说它的频率
就是各个频率无规律
这样的叠加起来
我们把它称之为分量型的余弦信号
是这样的
那么我们可以看一下
分量型余弦信号的一些例子
对于分量型信号有的时候它会
就是这个合成会合成出来一个周期信号
有的时候会合成出来一个非周期信号
所以我们来看一下
看这一个例子
这是由五个余弦信号
叠加构成的分量型信号
大家看到最下面这个图
就是叠加构成的分量型信号
最上面这五个图
这是五个余弦信号
那么我们可以看到
这个时候构成的余弦信号
它的周期是非常明显的
它的周期就是0.04秒
0.04秒是这个意思
它是它每隔0.04秒
它会重复一次它的周期
那么实际上我们看到
0.04秒正是上面这五个
周期它们的最小公倍数
是这个样子
所以现在看它是一个周期信号
我们再看另一个例子
这个例子也是由五个余弦信号
构成的分量型信号
这时候我们从下面这个分量
叠加而成的分量型信号上
是看不见它的有任何周期性的
那么同学们可能会问了
刚才不是讲的周期叠加定理
就是任何周期信号叠加以后
都是周期信号吗
那么在这里由于我们的观察范围是有限的
现在我们的观察范围是正负0.08秒
那么我们看不到它周期性
但是并不能说明这个周期性
这个信号叠加的 从理论上讲
它叠加后的例子不是周期信号
因为它叠加后的周期
可能比这我们的观察范围会长得多
这正好就印了我们对前面两节讲到的
就是非周期信号里边的一个例子
就是说当你的观察范围
小于一个周期信号的一个周期的时候
我们只能认为这一段信号
为非周期信号
所以这是因为我们的观察范围所限
我们只能认为我们现在
叠加构成的这个信号为非周期信号
刚才我们这里介绍的是分量型信号
下面我们介绍第二个谐波型信号
谐波型信号
谐波型信号我们把它命名为Shψt
它的表达形式是n等于n1到n2
然后是Ancos2π ntt加上φ n
是这样的情况
那么这里的情况是
t可能在时数域的
因为它是个连续信号
是An这是幅值 这是周期
它就应该是正的时数
对于这个相位它还是一个正负的时数
是这个情况
而n是一个整数
由于n是整数
所以n1和n2也会是整数
只是说它们二者之间
有一个大小的关系
n2大于n1
我们把这个n比nt
实际上它原来是频率的地方
把它叫做fn
那么我们可以知道
fn等于是n比nt
当这个n取1的时候
我们把认为这是
这个谐波信号的基频
所以它有基频
那么基频就相当等于是f1
那么其他的我们都称之为谐频
就是谐波频率
就是f2一直往上
那么就是这样 这是谐波
所以这个时候我们看到谐波型信号
它总是周期信号
是这样子的
为什么可以说呢
因为它这里边
它用了t做分母来构成这个频率
那么实际上就是说
我们说这个它的频率间隔
就是每一个谐波谐波之间的间隔
是Δ f 它相当于等于是T分之一
在这里T分之一 这是它的
所以它是它的频率间隔
这是频率间隔
那么这就是谐波型的信号
是这样子的
谐波型信号还有一个特例
什么特例呢
就是它的所有的幅值为一个常数
我们可以拿到外边来
另外一个它就是说
我们把这个相位给它都值为0
那么这样的谐波型信号
我们给它一个专门的名字
叫做类脉冲信号
类脉冲信号
我们用Spt来描述它
它是App除以大N
∑n等于是n1还是这样到n2
那么里边就剩下了cos2π nTt
这是 这就是类脉冲信号
那么类脉冲信号
这个App实际上是脉冲高度
这个n实际上它是等于
是这个合式的总数
统和的总数
它是n2减n1加1
这个n相当于就是说频点数
它里一共有多少个频点 频点数
那么它的真正的这个频点
就是fn它是等于是nT的
就是一个独立的频率
那么它还有一个频率间隔
Δ F就等于是T分之一
它是个常数 是频率间隔
它有了这些实际上在
我们可以人为的来构造类脉冲信号
构造类脉冲信号 你可以控制这个频点数
你可以控制这个频点间隔
也可以规定一个起始频率以后
还可以规定这个由频点数构成的频宽
是这个意思
我们来看一下类脉冲的图像
下面我们看到这个图
就是类脉冲的图像
上面是一个类脉冲它的周期是T
刚才我们说了
它是一个谐波型信号
谐波型信号的周期是T
那么把这个
从上面这个图可以看到
它可以近似的一个脉冲序列
但是把它展开看
它是这么一个图像
中间这是脉冲的高度
这是这个App的高度是这样子的
在这里我们设定了
它的脉冲高度是5幅
然后它的频率序数是1-30
它的周期是10毫秒
展开以后看就是这么一个图像
这就是类脉冲信号
-课程简介
--教材简介
-第一周
-第1章 动态信号与信号内积--第一周作业
-第二周
-第三周
--1.1.4 周期信号与非周期信号——非周期信号及其离散化
-第1章 动态信号与信号内积--第三周作业
-第四周
--1.2.1 内积规则——连续内积与离散内积的极限等价关系
-第1章 动态信号与信号内积--第四周作业
-第五周
--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——大周期信号的取值定理
--2.2.1 加窗周期信号的周期构造——大周期信号的中心周期取值
-第2章 信号分析函数--第五周作业
-第六周
-第2章 信号分析函数--第六周作业
-第七周
-第2章 信号分析函数--第七周作业
-第八周
-第2章 信号分析函数--第八周作业
-第九周
-第十周
-第十一周
-第2章 信号分析函数--第十一周作业
-第十二周
-第2章 信号分析函数--第十二周作业
-第十三周
--3.1.2 周期傅里叶变换(第二部分)——周期傅里叶变换(3)
--3.1.2 周期傅里叶变换(第二部分)——周期傅里叶变换(4)
-第3章 周期信号分析原理--第十三周作业
-第十四周
--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱(1)
--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱(2)
--3.2.1 运算型周期信号的无理频谱——运算型周期信号的无理频谱(3)
--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱(二)——运算型周期信号的无理频谱(4)
--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱(二)——运算型周期信号的无理频谱(5)
--3.2.2 运算型周期信号的无理频谱(二)——运算型周期信号的无理频谱(6)
-第3章 周期信号分析原理--第十四周作业
-第十五周
-第3章 周期信号分析原理--第十五周作业