Гармонический анализ: Электронное учебное пособие. Филиппенко В.И - 58 стр.

UptoLike

Рубрика: 

58
В этом выражении суммируется энергия положительных и отрицательных частот.
Часто
)(
ω
G определяется выражением
2
)(
1
)(
ω
π
ω
FG = , которое определяет энер-
гию в полосе частот 1рад/сек.
ПРИМЕР. Проверить, действительно ли равенство Парсеваля для функции
),(1)( x
x
Aexf
=
α
0>
α
.
=
==
α
α
2
2
2
)(
2
1
A
dx
x
AedxxfE
,
ωω
π
dFE
=
2
)(
2
1
2
. Ранее мы установили, что
22
)(
ωα
ω
+
=
A
F
,
Тогда
=
=
+
=
αα
ω
πα
ω
ωα
π
2
2
0
2
2
22
2
1
2
A
arctg
A
d
A
E
.
Таким образом, мы получили, что
21
EE
=
.
Следует отметить, что, хотя энергетический спектр
)(
ω
G и является важной
характеристикой сигнала, всё же он менее важен, чем функция спектральной
плотности
)(
ω
F
, так как по известному
)(
ω
G
нельзя восстановить саму функцию
)(xf
из-за отсутствия информации о фазовых отношениях.
21.
ПРИЛОЖЕНИЯ РЯДОВ ФУРЬЕ И ИНТЕГРАЛА ФУРЬЕ
Гармонический анализ широко используется на практике. Наиболь-
шее применение он нашел в электронике.
При анализе линейной цепи частотным методом входной сигнал с помощью
ряда или интеграла Фурье разлагается на элементарные составляющие (анализ),
после этого определяются соответствующие гармонические составляющие на вы-
ходе цепи. Затем эти
составляющие суммируются и тем самым определяется вы-
ходной сигнал (синтез).
Если на вход линейной цепи поступает периодический сигнал
()
l2=T
=
=
n
xin
e
n
CxS
0
1
)(
1
ω
,
                                                 58


В этом выражении суммируется энергия положительных и отрицательных частот.
                                             1
Часто G (ω ) определяется выражением G (ω ) = F (ω ) 2 , которое определяет энер-
                                                      π
гию в полосе частот 1рад/сек.
        ПРИМЕР. Проверить, действительно ли равенство Парсеваля для функции

f ( x) = Ae − αx ⋅ 1( x),   α > 0.
                    ∞            ∞             2    A2
        ∆              2           ⎛
               E1 = ∫ f ( x)dx = ∫ ⎜ Ae − αx ⎞
                                             ⎟ dx =    ,
                                   ⎝         ⎠      2α
                   −∞           −∞

                       1 ∞        2
               E2 =       ∫ F (ω ) dω . Ранее мы установили, что F (ω ) =    A   ,
                      2π − ∞                                               2   2
                                                                          α +ω

Тогда
                                            2              ∞
                     1 ∞ ⎛⎜   A           ⎞       2           2
                                          ⎟ dω = A arctg ω = A .
               E2 =     ∫ ⎜
                    2π − ∞ α 2 + ω 2      ⎟      πα      α 0 2α
                          ⎝               ⎠

Таким образом, мы получили, что E1 = E2 .

        Следует отметить, что, хотя энергетический спектр G (ω ) и является важной
характеристикой сигнала, всё же он менее важен, чем функция спектральной
плотности F (ω ) , так как по известному G (ω ) нельзя восстановить саму функцию
 f (x) из-за отсутствия информации о фазовых отношениях.

            21.    ПРИЛОЖЕНИЯ РЯДОВ ФУРЬЕ И ИНТЕГРАЛА ФУРЬЕ
          Гармонический анализ широко используется на практике. Наиболь-
шее применение он нашел в электронике.
      При анализе линейной цепи частотным методом входной сигнал с помощью
ряда или интеграла Фурье разлагается на элементарные составляющие (анализ),
после этого определяются соответствующие гармонические составляющие на вы-
ходе цепи. Затем эти составляющие суммируются и тем самым определяется вы-
ходной сигнал (синтез).
        Если на вход линейной цепи поступает периодический сигнал (T = 2l )

                                             ∞        inω 0 x
                               S1( x) =      ∑ Cn ⋅ e         ,
                                          n = −∞ 1