当前课程知识点:动态测试与分析(上) > 第二章 信号分析函数 > 第七周 > 2.4.2 科思克函数——科思克函数1
同学们上一节
我们介绍了相位函数
这一节我们继续介绍
这个尺度函数里边的科思克函数
好 我们来看科思克函数
它是一个什么样的一个函数
科思克函数也是尺度函数的一种
它的定义是这样的
我们用余弦符号后面加个C
来表示这个函数
它的自变量是r
然后它的定义是1-cosπr然后再除以πr
这个r是在实数域里边的
它是这么一个函数
这个函数它在我们动态信号处理里边
比较有一些特殊的用途
我们首先来看一下它的图像
现在画面上看到的
就是科思克函数的图像
上面这个图是它的分子部分
就是1-cosπr
中间那个图就是它的分母部分
就是πr 它是一条直线
上面这个分子实际上是一个提升的余弦
另外它有一个反向
因为它前面有个负号
它们二者相除
那么就得到了下图所示的
这个科思克函数
我们看到科思克函数它有几个特点
一个它的零点的取值
从曲线上看见它是0
但是我们从它的分子分母上看
它是个0比0型的
待会儿我们要分析一下
它为什么这儿会取0值
另外一个它从到两边无穷的地方
可以看看它可以逐渐趋向于0
待会儿我们也可以从理论上看一下
它是否是从0上
也能够证实它到两边无穷大的时候
它会趋向于0
另外它还有一些波动
我们可以看到这些波动的极值
可以看到它下面有一排极值
是处于0线的位置
另外还有从高到低的一些波峰
待会儿我们可以再看一下
它这个极值是怎么来获取的
这里标出了它的极值点的数据
看了它的图像以后
首先我们来看一下
刚才提到的它的零点取值
我们来看一下
就是说当这个r自变量等于0的时候
这个科思克函数
它的取值是个0比0型的
因为这个分母上可以直接看到它是0
在分子上它是0的时候
余弦是1 1-1为0
它是0比0型的
如果是0比0型的话
我们可以利用洛必达法则
求得它的洛必达的比
罗必塔的比我们称之为A
它是分子的导数比上分母的导数
那么我们对它的这个分子和分母分别求导
可以得到1-cosπr的导数
比上πr的导数
那么这个导数求下来
分子的导数求过来应该是πsinπr
下面求导数求完了是π
π和π消了当r为0的时候
这是一个sin
所以它应该等于0
这里因为是r等于0
所以跟我们刚才图像上看到的一样
在r等于0的地方
虽然它是个0比0型
但是通过洛必达的比
我们可以得到它这个时候的取值
应该是0 这是它的0点的取值
下面我们看一下这个科思克函数
它的尺度
尺度
我们前面曾经提到过一个函数
或者一条曲线或者信号的尺度
实际上它是波的宽度
那么对于这种具有起伏波的
这种函数来讲呢
实际上我们可以用它的周期来替
那么我们要得到它的周期
我们先来对这个cos
它的这个角度来进行配比
因为这个函数它的周期
主要是由cos函数决定的
那么我们来把它配成πr可以等于是
2倍的π二分之r
这么配完了以后
这个位置的值
就应该是它的频率F
所以对于这个函数来讲
它的频率F是等于二分之一
那么它的周期T应该等于2
所以它的尺度a应该等于是T等于是2
所以它的尺度是一个2的整数
这是它的尺度
从刚才的图像上我们也可以看到
它的尺度是2
下面我们再看它趋于无穷时候的值
就是它无穷趋势
无穷的趋势
那么对于这个科思克函数来讲
它的无穷趋势
当r趋于无穷大的时候
这个无穷大可能是正无穷大
也可能是负无穷大 它应该是趋于0的
从刚才的图像上我们可以体会到这一点
那么现在为什么它会趋于0
我们来看一下
因为如果对这个科思克函数
我们如果对它求极限
当r趋于无穷大时候的极限
相当于对我们刚才提供的
它的函数定义的分子分母
分别求极限
那么它应该是等于1减lim
r取处于无穷时候的cosπr
下面是πlim r趋于无穷r
要这样的极限来看
分母的极限是无穷大
而分子这个时候它是一个有界的函数
分子是个有界函数
实际上就是说分子它是个有限的实数
那么有限的实数跟无穷大之比
它最后应该是一个趋于0
这样的一个情况
所以它就应该等于是0 是这样
这是它无穷的趋势
从公式上我们也看到
它在自变量趋向于无穷大的时候
它确实是趋向于0的
这跟我们刚才看到的图像是吻合的
-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