频率信号分析.ppt

文档介绍：信号的频域分析
信号分析
信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。
8563A
SPECTRUM ANALYZER 9 kHz - GHz
傅里叶变换
X(t)= sin(2πnft)
0 t
0 f
信号的频域分析
信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小,能够提供比时域信号波形更直观,丰富的信息。
时域分析与频域分析的关系
时间
幅值
频率
时域分析
频域分析
时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况,除单频率分量的简谐波外,很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量大小。
信号的频域分析
图例:受噪声干扰的多频率成分信号
信号的频域分析
大型空气压缩机传动装置故障诊断
1 时域和频域的对应关系
131Hz
147Hz
165Hz
175Hz
信号的频域分析
频域参数对应于设备转速、固有频率等参数,物理意义更明确。
信号的频域分析
2 周期信号的频谱分析
周期信号是经过一定时间可以重复出现的信号,满足条件:

x ( t ) = x ( t + nT )
信号的频域分析
任何周期函数,都可以展开成正交函数线性组合的无穷级数,如三角函数集的傅里叶级数:
傅里叶级数的表达形式:
信号的频域分析
变形为:
式中:
傅里叶级数的复数表达形式:
T――周期,
T=2π/ω0;
ω0――基波圆频率;
f0= ω 0 /2π
信号的频域分析
实验:方波信号的合成与分解
信号的频域分析