什麼是頻域分析法?

General 更新 2024-05-28

頻域分析方法有哪些

頻域分析法用時域分析法分析和研究系統的動態特性和穩態誤差最為直觀和準確,但是,用解析方法求解高階系統的時域響應往往十分困難.此外,由於高階系統的結構和參數與系統動態性能之間沒有明確的函數關係,因此不易看出系統參數變化對系統動態性能的影響.當系統的動態性能不能滿足生產上要求的性能指標時,很難提出改善系統性能的途徑.

什麼是信號的時域分析和頻域分析?

【問題解答】

1.信號的時域分析。是指直接在時間域內對系統動態過程進行研究的方法。

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2.信號頻域分析是採用傅立葉變換將時域信號x(t)變換為頻域信號X(f),從而幫助人們從另一個角度來了解信號的特徵。

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3.信號的時域分析和頻域分析方法:

時域與頻域變換用傅里葉變換或拉普拉斯變換

常用的分析方法為:畫伯德圖(波特圖),根據波特圖可以知道信號幅值的變化和相位的延遲,例如在某個頻率範圍內,信號幅值特性曲線的斜率為-20dB/十倍頻,說明信號頻率每增加已被,幅值-3dB。這個分析方法是針對頻域的,時域分析通過微分方程(結合初始條件)來分析,直接以時間為橫座標作圖啊,或者,找出過振盪、振盪及臨界狀態,一般都轉換成頻域來分析。

請問時域分析法,根軌跡法和頻域分析法有什麼區別?謝謝!

簡單來講:

時域分析法是以閉環主導極點為思想,目的在於分析系統的動態性能,即各種調節時間、超調量等等.

根軌跡法是以閉環特徵方程在s平面的分佈,禒究系統穩定性的(因為當極點跑到右半平面,系統將會不穩定)

頻域分析法則是針對不同頻率正弦波輸入的響應的,其思想在於任何的輸入信號,經過傅里葉變換都可以分解成許多諧波之和,它分析的就是對每一個頻率的諧波的.其本身並無太大的意義,但其衍生出來的許多方法,如奈氏圖判穩、Bode圖(會在校正中用到)、穩定裕度等十分有用.

時域分析與頻域分析的區別?

時域分析與頻域分析是對模擬信號的兩個觀察面。時域分析是以時間軸為座標表示動態信號的關係;頻域分析是把信號變為以頻率軸為座標表示出來。一般來說,時域的表示較為形象與直觀,頻域分析則更為簡練,剖析問題更為深刻和方便。目前,信號分析的趨勢是從時域向頻域發展。然而,它們是互相聯繫,缺一不可,相輔相成的。

頻域分析法和複頻域分析法有什麼區別

頻域分析法適用於傅里葉變換

複頻域分析法適用於拉普拉斯變換

什麼是頻譜分析法

一種把複雜振盪分解為頻譜的方法。任何複雜的振盪信號都可分解為許多不同振幅和不同頻率...頻譜又可分為分立頻譜和連續頻譜。此法廣泛用於聲學、光學和無線電技術中。

信號的時域分析和頻域分析分別有哪些辦法

時域與頻域變換用傅里葉變換或拉普拉斯變換常用的分析方法為:畫伯德圖(波特圖),根據波特圖可以知道信號幅值的變化和相位的延遲,例如在某個頻率範圍內,信號幅值特性曲線的斜率為-20dB/十倍頻,說明信號頻率每增加已被,幅值-3dB。

系統的時域分析和頻域分析各有什麼優缺點??

從開始的系統時域分析,到頻域分析,雖然形式上可能會有些詫異,但是不可否認,他們的思路都是一致的,即將信號分解成一個個的基信號,然後研究系統對於基信號的響應,再將這些所有的基信號的響應疊加,便是系統對於一個完整的複雜信號的響應。

系統時域分析:

1)將信號分解成一個個的衝激函數(注意,是衝激函數,而不是一個個單獨的衝激,函數的定義是在整個的時間域上定義的),因此,只要我們知道了系統對於一個衝激函數的響應函數,我們就能夠求出系統對於整個信號函數的響應函數;

2)時域分析的系統特性,就是由微分方程表示,通過微分方程,我們能夠福得系統的衝激響應,即系統對於衝激函數的響應函數h(t);

3)此時,將完整複雜信號(已經分解好了的信號),通過系統,就好像流水線上加工產品一樣,讓整個信號通過,然後對每一個衝激函數進行加工,並且對於不同的衝激函數,做不同的個性化加工,這裡的個性化加工,就是根據衝激函數中的衝激在時間軸上位置,如果衝激在時間軸上0點左邊t0的位置上,並且衝激的幅值是a,那麼對應的加工結果就是個性化了的衝激函數的響應函數a*h(t+t0),對每個分解的基信號(即衝激函數)都做了這樣的個性化加工以後,再將所有的加工結果相加,最終得到我們想要的系統對於整個信號的響應。這就是我們所說的卷積的過程,即y(t)=cov[f(t),h(t)]。

系統頻域分析:

開始已經說過,系統的頻域分析跟系統的時域分析如出一轍,甚至更為簡單方便,這也就是為什麼我們更願意通過頻域分析信號系統的原因,還有一個原因就是通過頻域分析系統在物理上更為直觀,我們很容易通過頻域看出,系統對信號做了怎樣的手腳(具體來說,就是,系統對信號各個頻率分量做了怎樣的處理)。

1)將信號分解成一個個不同頻率的虛指數信號函數(注意,這裡也是函數,擁有完整的時域軸),因此,只要我們知道了系統對於一個虛指數信號函數的響應函數,我們就能夠求出系統對於整個信號的響應;

2)我們將表示系統特性的微分方程,通過將輸入定義為虛指數洗好函數,驚訝的發現,系統的輸出形式任然是虛指數信號函數,只不過多了一個加權值,這個加權值就是系統衝激響應h(t)的傅里葉變換H(jw)在這個虛指數信號函數(關於t的函數)對應頻率w0的值。說頻域處理比時域處理更簡潔,是因為,時域處理每個衝激函數時是用更為複雜的h(t)的平移並且加權來代替一個那麼簡單的衝激函數;而在頻域,處理每一個固定頻率的虛指數信號函數的時候,只是對其進行簡單的加權即可,相當於對流水線上的每一個固定頻率的產品加了一個外包裝就好了;

3)然後就是對流水線上的每個虛指數信號函數處理了;

4)最後將這些處理的結果,通過系統的LTI特性(即平均性和疊加性),相加即可。

5)結果的到了,我們仔細觀察,還可以發現,結果的形式直接就是輸出信號的分解,分解成了虛指數信號函數的疊加。而這樣的形式,剛好就表示了輸出y(t)跟其傅里葉變換對的對應關係,其實物理含義就是,這其中的F(jw)H(jw)就是輸出信號的頻譜Y(jw)。

通過系統的頻域分析,我們很容易從系統的頻響函數H(jw)知道系統對於不同的頻率基信號做了何種處理。

最後用最簡單的語言,說明系統頻域分析的本質:

F(jw)是原本信號各個頻率虛指數信號函數(基信號)的加權值,當通過系統的流水線處理時,系統給其各個頻率虛指數信號函數(基信號)又進行了加工,即又乘以了一個加權值(也就是想要哪個頻率的虛指數信號函數,就將其乘以一個好的數,要是不喜歡就乘以0,或者稍微大點),這樣輸出結果,即系統響應的就是各個頻率的......

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