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  • 1 # 璦曉風信子

    (一) 用DFT分析離散非週期訊號的頻譜(離散非週期的DTFT為連續週期的,以2*pi為週期)

    比較DTFT和DFT公式可以發現:

    N點DFT是DTFT結果在[0,2*pi]週期內N點取樣;

    所以,分析離散非週期訊號的頻譜的思路如下:

    (1)    對已知的訊號進行截短(如果本來就是有限長的則不用);

    (2)    對截短的離散訊號做N點DFT(這裡的N應該大於離散訊號的點數,N越大,在頻域的取樣就越密集);

    (3)    將橫座標轉換為【-pi,pi】,符合實際的情況(/N*2*pi)。

    (二)  用DFT分析離散週期訊號的頻譜(離散週期訊號的DTFS為離散週期的,以基波週期N為週期)

    比較DTFS和DFT公式,可以發現:

    DTFS公式與實際的相差了N倍,所以在畫頻譜的時候需要考慮進去。

    離散週期訊號的基波週期為N,取其中N點做N點DFT相當於離散週期訊號DTFS的一個N週期內的值。

    所以,分析離散週期訊號的頻譜的思路如下:

    (1)    確定基波週期N;

    (2)    取離散週期訊號的N個點,如【0,N-1】;

    (3)    做N點DFT(幅度上要除以N,原因在DTFS公式比DFT公式前面多了一項1/N);

    (4)    得到離散週期訊號在一個基波週期內的傅立葉係數;

    (三)  用DFT分析連續非週期訊號的頻譜(連續非週期訊號的CTFT為連續非週期的)

    利用取樣,將連續非週期訊號,轉換成離散非週期訊號,對得到的離散非週期訊號做DFT,類似於(一),最後再利用模擬頻率與數字頻率的關係(模擬頻率乘以取樣週期等於數字頻率)將橫座標由數字頻率轉換為模擬頻率:

    分析連續非週期訊號的頻譜的思路如下:

    (1)    根據需要截短(如果連續訊號是無限長的);

    (2)    估計訊號的最高頻率fm;

    (3)    取樣頻率fs>2*fm;

    (4)    按T(T=1/fs)對連續訊號進行取樣;

    (5)    對取樣後的訊號(相當於離散非週期訊號)做N點DFT(此處的N應該大於等於取樣點數,而且越大越好,越大代表如(一)分析的,在頻域上的取樣就越密集,對離散非週期訊號的頻譜更好地逼近),DFT結果幅度上要除以T,這是取樣導致的結果;

    (6)將橫座標轉換成模擬頻率(/N*2*pi*fs)。

    (四)  用DFT分析連續週期訊號的頻譜(連續週期訊號的CTFS為離散非週期)

    對連續週期訊號在一個或多個基波週期長度內進行取樣,取樣頻率fs>2*fm,對取樣點做等長(假設為N)的DFT(幅度上得除以N,原因同(二)),由於用了取樣,所以同(三)一樣需要將數字頻率轉換成模擬頻率(/N*2*pi*fs)。

    分析連續週期訊號的頻譜的思路如下:

    (1)    確定基波週期To和最高頻率fm,取樣頻率fs>2*fm;

    (2)    對連續週期訊號的一個週期(可以多個週期)以頻率fs進行均勻取樣,取樣點數為N;

    (3)    對取樣點做N點DFT(幅度/N,原因同(二));

    (4)    將橫座標轉換成模擬頻率(/N*2*pi*fs)。

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