Спектральный и временной анализ импульсных и периодических сигналов. Кузнецов Ю.В - 36 стр.

UptoLike

Составители: 

36
(прил. 2, свойство 6). Для этого нужно найти в таблице преобразований
Фурье (прил. 1) спектр, совпадающий по форме (с точностью до
коэффициентов) с заданным сигналом.
На первый взгляд среди функций спектров приложения 1 нет такого
спектра, который по форме совпадал бы с заданным сигналом. Однако сигнал
s(t) задан в виде рациональной функции (отношение полиномов по
степеням
t), а её можно алгебраически разложить на сумму простых дробей
вида:
()
2
22
11
2
A
st A
tjtjt
γγ
γγγ

== +

++

. (2.64)
Очевидно, что первая дробь в (2.64) совпадает по форме со спектром
односторонней экспоненты (2.31), а вторая дробь подобна спектру
инвертированной по времени односторонней экспоненты (прил. 2, свойство
2):
()
() () ( )
1
1
22
eee.
t
tt
BB
Cf
jf jf
st B ut B u t B
α
αα
απ απ
=+
+−
=⋅ + =
cc c
(2.65)
Воспользуемся свойством дуальности частоты и времени (2.59):
() ()
() ()
()
()
()
2
22
2
11
22
22
e
/2
22
=e .
2/2
F
f
F
t
st A C f D
t
BB
st B C f
ff
β
α
γ
γ
απ
α
α
απ απ
=⇔ =
+
⋅⇔ = =
++
(2.66)
Искомый спектр
C( f ) имеет такую же форму, что и сигнал s
1
(t).
Осталось только найти коэффициенты
D и β. Для этого можно восполь-
зоваться свойством площади сигнала и его спектра (прил. 2, свойство 17).
Рассмотрим это свойство для полностью известного сигнала
s
1
(t) и его
спектра
C
1
( f ), изображённых на рис. 2.29.
0
t
s
1
(t)
B
1
α
1
α
0
f
C
1
( f )
2
α
π
2B
α
2
α
B
α
2B
α
Площадь =
B
Площадь =
(прил. 2, свойство 6). Для этого нужно найти в таблице преобразований
Фурье (прил. 1) спектр, совпадающий по форме (с точностью до
коэффициентов) с заданным сигналом.
      На первый взгляд среди функций спектров приложения 1 нет такого
спектра, который по форме совпадал бы с заданным сигналом. Однако сигнал
s(t) задан в виде рациональной функции (отношение полиномов по
степеням t), а её можно алгебраически разложить на сумму простых дробей
вида:                             γ2    Aγ  1        1 
                     s (t ) = A 2     =           +       .      (2.64)
                               t +γ 2    2  γ + jt γ − jt 
      Очевидно, что первая дробь в (2.64) совпадает по форме со спектром
односторонней экспоненты (2.31), а вторая дробь подобна спектру
инвертированной по времени односторонней экспоненты (прил. 2, свойство
2):
                                                  B                           B
                     C1 ( f ) =                                     +
                                              α + j 2π f                  α − j 2π f
                            c                     c                          c                                         (2.65)
                      s1 ( t ) =              B⋅e   −α t
                                                           u ( t ) + B ⋅ e u ( −t ) = B ⋅ e
                                                                           αt                       −α t
                                                                                                           .
     Воспользуемся свойством дуальности частоты и времени (2.59):
                       γ2                 F
        s (t ) = A                    ⇔                                 C ( f ) = D ⋅ e− β      f

                     γ +t
                      2           2


                                                                                              (α / 2π )
                                                                                                                   2   (2.66)
                                          F                             2 Bα              2B
         s1 ( t ) =B ⋅ e              ⇔ C1 ( f ) =
                           −α t
                                                                                      =                      .
                                                                 α 2 + ( 2π f )           α (α / 2π )2 + f 2
                                                                                  2



      Искомый спектр C( f ) имеет такую же форму, что и сигнал s1(t).
Осталось только найти коэффициенты D и β. Для этого можно восполь-
зоваться свойством площади сигнала и его спектра (прил. 2, свойство 17).
      Рассмотрим это свойство для полностью известного сигнала s1(t) и его
спектра C1( f ), изображённых на рис. 2.29.
                                  s1(t)                                               C1( f )
                            B                                             2B α
                                      Площадь = 2B α
                                                                                                Площадь = B
                                                                        Bα

                                                            t                                                  f
                  −1 α 0 1 α                                                     0α        α
                                                                                  2π       2

36