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所謂“譜”,系指按一定規律列出的圖表或繪制的圖象。
例如: 按照日期將主食和副食列出來即稱為“食譜”按節拍將音符組合起來即成為“樂譜”按照輩份將家族成員排列起來即是“家譜”。
按照角色把演員險型圖案排列起來即是“臉譜”等箏,不一而足。
依此類推,所謂“頻譜”就是指的按頻率排列起來的各種成分。
眾所周知,任意周期函數都可以展開成三角級數通需則稱之為相位頻譜,若拿掉中。
則稱為幅度頻譜,在表2一1中,若拿掉cs, 也可以簡稱為頻譜。
人們可能會提出,對于任意的周期信號,不用正弦波,而用其他形式的函數去展開 是否也可以呢? 這類問題無疑是成立的,但是入們還是選擇了正弦函數作為基本函數而 沒有選擇它他的函數,其原因可能是:
1.正弦函數是理想的正交函數族。不同頻率的正弦函數褶積為零,這意味著不同 頻率的信號之間沒有能量交換t.三角函數便于退算。
2.最重要的,實際上正弦波選頻器是容易實現的,因為高Q值的譜振回路,其振蕩性都是正弦的。
一個信號(t)的波形很容易在示波器上得到,入們對此已經很熟悉了,但是對于圖 2,14所示的頻譜圖象,入們就不習慣了。
這兩種藏然不同的圖象之間,究竟有什么聯系呢, 圍2,15繪出的是一個方波的三維坐標圖象:
當當我們沿著軸去看這些成分在1一t平面上的投影時,可以得到圖2.16a所示的波形。
然而,如果我們沿著圖2.15的t軸觀察圖象在一e平面的投影,就可得到圖2.17a. 考慮到圖中每根縱線都代表了每根正弦分量的幅度(欖) ,可將坐標軸C改為E, 并略去一半,即可得到圖2.17b,這就是頻譜。
由此可見,圖2,16b所示的波形和圖2,17b所示的圖象顯然看起來完全不同,然而卻 都是從同一個圖象銜變而來的它反應了同一信號的不同參數,從幾何上說,不過是觀察 信號的“角度”不同而已,現在,我們可以將圖2.16b稱為“時域”,而將圖2.17b稱為頻域”。
“頻域”是抽象的,但是實際上,入們對時間“時域”似乎具體的,有些入覺得, 的計量總是離不開信號的頻率(或周期)。
例如,入們將地球繞太陽公轉一周彌為一 “年”,將地球自轉一周稱為“日”等。
現代,入們應用的各種計時裝置,例如空壓機 鐘,石英鐘或者原子鐘,都是與信號頻串聯系在一起的。
現在國際上已經明確將“秒” 規定為銫133原子基態的兩個超精細能級躍遷電磁波周期的9192631770倍。
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