Математические модели сигналов

Содержание

Слайд 2

Математические модели сигналов Временной формой представления аналогового сигнала называют такое разложение

Математические модели сигналов

Временной формой представления аналогового сигнала называют такое разложение

сигнала , при котором в качестве базисных функций используются дельта-функции . Пользуясь фильтрующим свойством дельта-функции, можно записать:
Таким образом, функция выражена в виде совокупности примыкающих друг к другу импульсов бесконечно малой длительности.
Слайд 3

Частотная форма представления периодических сигналов Математической моделью процесса, повторяющегося во времени,

Частотная форма представления периодических сигналов

Математической моделью процесса, повторяющегося во времени,

является периодический сигнал:
Ряд Фурье для периодического сигнала будет иметь вид:
Коэффициенты разложения функции в ряд Фурье находят по формулам:
Слайд 4

Частотная форма представления периодических сигналов В общем случае периодический сигнал содержит

Частотная форма представления периодических сигналов

В общем случае периодический сигнал содержит

не зависящую от времени постоянную составляющую и бесконечный набор гармонических колебаний, так называемых гармоник с частотами кратными основной частоте
Каждую гармонику можно описать ее амплитудой и начальной фазой :
и получить другую, эквивалентную форму ряда Фурье:
Слайд 5

Частотная форма представления периодических сигналов Ряд Фурье для периодического сигнала может

Частотная форма представления периодических сигналов

Ряд Фурье для периодического сигнала может

быть записан в комплексной форме:
где
Функцию принято называть комплексным спектром периодического сигнала . Этот спектр – дискретный, или линейчатый, так как функция определена только для целых значений .
Слайд 6

Частотная форма представления периодических сигналов Значение функции при конкретном называют комплексной

Частотная форма представления периодических сигналов

Значение функции при конкретном называют комплексной

амплитудой. Запишем комплексный спектр в форме модуля и аргумента:
Модуль комплексного спектра называют спектром амплитуд, а функцию - спектром фаз сигнала.
Спектры амплитуд и фаз периодического сигнала являются дискретными. При этом спектр амплитуд является четной функцией , а спектр фаз – нечетной функцией .
Слайд 7

Частотная форма представления периодических сигналов Спектральные характеристики периодической последовательности прямоугольных импульсов

Частотная форма представления периодических сигналов

Спектральные характеристики периодической последовательности прямоугольных импульсов

длительностью и амплитудой , следующих с частотой найдем, записав сигнал в виде ряда Фурье в соответствии с выражением:
Значения коэффициентов равны:
поэтому
где скважность периодической последовательности
Слайд 8

Частотная форма представления периодических сигналов Амплитуды гармоник периодической последовательности импульсов, включая

Частотная форма представления периодических сигналов

Амплитуды гармоник периодической последовательности импульсов, включая

постоянную составляющую , определяются выражением:
Огибающая спектра амплитуд определяется видом функции: