当前课程知识点:动态测试与分析(上) > 第二章 信号分析函数 > 第九周 > 2.4.7 正弦比函数——正弦比函数1
好 同学们
我们上一节介绍完了互补辛克函数
从这一节开始
我们将介绍一个新的函数叫正弦比函数
正弦比函数也是一个尺度函数
它的定义是这样的
我们把它叫做RT(t)这是正弦比函数的符号
它的定义是分子是个正弦函数
它是πKt除以T
然后它的分母也是一个正弦函数
它是πt比T
在这里边t是个实数
t是实数
然后K是一个正的奇数
然后T是一个正实数
是在这里
这个函数它的分母我们称之为基频函数
基频函数
我们可以看得出来它的周期应该是2T
而分子我们把它因为由于K它是一个奇数
所以我们把它叫做奇倍频函数
叫奇倍频函数
是这样的
它的周期我们看得到因为它K是一个奇数
它是一个大于1的数所以它的频率会提高了K倍
而它的周期会缩减K倍
所以它的周期应该是奇倍频函数周期的K分之一
是这样
这是两个函数就是分子和分母
我们是这么来定义的这个函数
这个函数由于我们给它放了一个下标T
按照我们这个课程的标记来讲
它应该是一个以T为周期的周期函数
但是因为它的分子分母的周期
我们看得出来这个周期是2T
那个是2T除以K
我们看一看它这个周期为什么会形成这样的变化
所以我们首先来看这个函数它的周期性
如果我们设v它是一个实数是个正实数
如果我们把它加到正弦比函数的自变量上
我们看会有什么样的一个变化
这个时候我们可以写出来它等于是
sinπK(t±v)除T
然后下面是sinπ(t±v)再除T
这个时候的正弦比函数就变成了这个形式
我们前面曾经讲到了相位函数
我们的三角函数就是sin可以用相位函数来表示
我们把它表示成相位函数看有什么样的变化
我们把这个在这边再写一下
这是自变量增加以后的正弦比函数
它应该等于这里用相位函数把它表示出来
应该是ΨK(t±v)除T
然后是减去Ψ*K(t±v)再除T
这是分子
然后分母是Ψ(t±v)除T
再减去Ψ*(t±v)除以T
分子分母他们各有一个2j的分母互相就消掉了
这里要注意这个Ψ里边有一个常数ω
现在是等于π的
这样这个式子和这个式子就是一致的
我们根据这个相位函数它的偏移可以变成相移
里边的这个加号加减可以把它拆开
拆开我们就可以写成Ψ
先把符号写出来
(±Kv/T) 再乘以Ψ剩下的是(Kt/T)
然后再减去Ψ*(±Kv/T)
然后再乘上Ψ*(Kt/T)
这是分子可以拆成这样
下面我们把分母一样的拆开
是Ψ(±v/T)Ψ(t/T)-Ψ*(±v/T)
再乘上Ψ*(t/T)这样就拆成了这样
在我们得到这样的式子以后如果我们看
假设这个V比t是一个整数的话或者是个正整数的话
这个时候这个式子它会变成什么样子
根据相位函数这个时候它里边就变成了正
就变成了整数如果是整数的话
它这就是我们在相位函数里边讲的叫整半周相位函数
它是个偶函数
所以这些符号都可以取掉了
这个符号也可以取掉了这个符号也可以取掉
而这个共轭可以变成镜像变成负
最后还是被取掉了
这样我们就可以把这四个函数都提出来
提出来变成了这样
由于它是偶函数符号就可以取掉了
然后下面是Ψ(v/T)是一样的
这边还剩下的东西就包括Ψ(Kt/T)
减去Ψ*(Kt/T)
然后分母上是Ψ(t/T) 再减去Ψ*(t/T)
这样我们在分子分母上都给它配一个2j
因为是配了是不变的
这个时候我们就可以看到
这上边又还回一个正弦函数
这下面也还回一个正弦函数
而这个两个相位函数相除
可以把它的自变量进行相减
实际上是把它变成负的以后
它就会乘上指数是-1乘上去以后
把指数放到它的系数上面
最后可以给它减进去
最后我们得到的是Ψ这两个相减是(K-1)v/T
然后这边变成一个sin
因为这里有一个ωπ
它是πKt/T
等于是sinπt/T是这样的
我们注意到由于这个K它是一个正奇数
它减1以后会变成了一个偶数
偶数这个我们已经假定为正整数了
所以这样相乘以后也会是个偶数
当相位函数它的自变量为偶数的时候
它的结果为1
这个我们在前面已经给大家介绍过了
所以这个式子最后就会等于它
sinπKt/T
sinπt/T
这里这个最后就等于了RT(t)
这是从它的这个定义里边过来的
这样最后我们在加了一个v以后
它又还回来了它本身
那就说明这个v是它的周期
但是这里有一个条件它要相等的有一个条件
就是这个条件 我们把这个条件写出来
就是它为周期的条件是
条件是v除以T等于m
而这个m是一个正整数是这样的
所以这个时候
我们就可以得到v是等于mT为任意周期
这个时候T是等于是最小的v
因为这个m是一个正整数它的最小值为1
所以取它最小值以后它就等于T这是为周期
所以这个时候我们就得到了
证明了这个正弦比函数的周期是T
在这里我们用T跟它事先做了下标
我们又给它进行了证明是这样子的
这里我们把它的这个K
由于它是一个基频函数的奇数倍
我们把它称之为倍波数就这样
就说它的这个分子的频率是分母的K倍
-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