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主讲教师:齐冬莲连续信号的分析连续信号的频域分析二、非周期信号的频谱分析从傅立叶级数到傅立叶变换常见非奇异信号的频谱奇异信号的频谱周期信号的傅立叶变换连续信号的频域分析1、从傅立叶级数到傅立叶变换当周期矩形脉冲信号的周期T0无限大时,就演变成了非周期的单脉冲信号谱线无限密集,频率也变成连续变量连续信号的频域分析频谱演变的定性观察-T0T0T0-T0连续信号的频域分析从周期信号FS推导非周期信号的FT傅立叶变换傅立叶系数消除T0的影响T0趋于无穷T0趋于无穷傅立叶反变换连续信号的频域分析X(ω)是一个频谱密度函数的概念X(ω)
是一个连续谱X(ω)
包含了从零到无限高频率的所有频率分量各频率分量的频率不成谐波关系从物理意义来讨论傅立叶变换连续信号的频域分析傅立叶变换存在的条件在无限区间内是绝对可积的,即在任意有限区间内,x(t)只有有限个不连续点,在这些点上函数取有限值在任意有限区间内,x(t)只有有限个极大值和极小值狄里赫利条件只是信号存在傅立叶变换的充分条件连续信号的频域分析2、常见非奇异信号的频谱矩形脉冲信号单边指数信号双边指数信号双边奇指数信号连续信号的频域分析(1)矩形脉冲信号连续信号的频域分析(1)矩形脉冲信号t0连续信号的频域分析(2)单边指数信号幅频相频连续信号的频域分析(2)单边指数信号
x(t)t000连续信号的频域分析(3)双边指数信号x(t)0t0连续信号的频域分析(4)双边奇指数信号幅频相频连续信号的频域分析(4)双边奇指数信号连续信号的频域分析3、奇异信号的频谱单位冲激信号单位直流信号符号函数信号单位阶跃信号往往不满足狄里赫利条件,通常用求极限的方法得到其频谱。连续信号的频域分析(1)单位冲激信号根据冲激函数的筛选特性,有1t00也可由单矩形脉冲信号的傅立叶变换取极限得到连续信号的频域分析(2)单位直流信号该信号不满足绝对可积条件,可以把它看作双边指数信号
当的极限a趋于零连续信号的频域分析(2)单位直流信号连续信号的频域分析(3)符号函数信号把符号函数信号看成是双边奇指数信号当a趋于0时的极限连续信号的频域分析x1(t)10ta-a0tSgn(t)+1-1连续信号的频域分析(4)单位跃阶信号把它视为单边指数信号当a趋于0时的极限
u(t)0t0连续信号的频域分析4、周期信号的傅立叶变换复指数信号正弦信号余弦信号一般周期信号连续信号的频域分析(1)复指数信号考虑的傅立叶变换为设x(t)的傅立叶变换为X(ω),则X(ω-ω0)令x(t)=1,则由直流信号的傅立叶变换式,有连续信号的频域分析(2)正弦信号欧拉公式应用复指数信号的傅立叶变换连续信号的频域分析(3)余弦信号连续信号的频域分析(4)一般周期信号一般周期信号可以展开成指数形式的傅立叶级数已知的傅立叶变换为周期信号的傅立叶变换(频谱密度函数)由无穷多个冲激函数组成,这些冲激函数位于周期信号的各谐波频率处,其强度
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