1-1 求周期方波(见图1-4)的傅里叶级数(复指数函数形式),划出|cn|–ω和φn–ω图,并与
表
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1-1对比。
解答:在一个周期的表达式为
积分区间取(-T/2,T/2)
所以复指数函数形式的傅里叶级数为
,
。
没有偶次谐波。其频谱图如下图所示。
1-2 求正弦信号
的绝对均值
和均方根值
。
解答:
1-3 求指数函数
的频谱。
解答:
1-5 求被截断的余弦函数
(见图1-26)的傅里叶变换。
解:
w(t)为矩形脉冲信号
所以
根据频移特性和叠加性得:
可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二,各向左右移动f0,同时谱线高度减小一半。也说明,单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。
1-6 求指数衰减信号
的频谱
解答:
所以
单边指数衰减信号
的频谱密度函数为
根据频移特性和叠加性得:
1-7 设有一时间函数f(t)及其频谱如图1-27所示。现乘以余弦型振荡
。在这个关系中,函数f(t)叫做调制信号,余弦振荡
叫做载波。试求调幅信号
的傅里叶变换,示意画出调幅信号及其频谱。又问:若
时将会出现什么情况?
解:
所以
根据频移特性和叠加性得:
可见调幅信号的频谱等于将调制信号的频谱一分为二,各向左右移动载频ω0,同时谱线高度减小一半。
若
将发生混叠。