由此知
的频谱宽度为
,且
,则
,抽样
的最大允许间隔
(2)入信号
的频谱密度为
,所以为用冲激序列对连续时间信号为
,而单位冲激序列的频谱密度为:
进行采样,设原输
其中
则根据频域卷积定理得抽样信号
的频谱为:
而
,则,幅度谱如下图所表示。
5.4 对信号进行抽样,为什么一定会产生频率混叠效应?画出其抽样信号
的频谱。
解: 由第三章知识知,该单边指数信号的频谱为:
其幅度频谱和相位频谱分别为
单边非因果指数函数的波形
、 幅度谱
、相位谱
如下图所示,其中
。
单边指数信号的波形和频谱
显然该信号的频谱范围为整个频域,故无论如何抽样一定会产生频率混叠效应。抽样后
的频谱是将原信号频谱以抽样频率为周期进行周期延拓,幅度变为原来的而得到。
图略。
5.5 题图5.5所示的三角形脉冲,若以20Hz频率间隔对其频率抽样,则抽样后频率对应的
时域波形如何?以图解法说明。
题图 5.5
解:三角形脉冲的频谱可根据傅里叶变换的时域微分特性得到,具体求解可参考课本第三章。
由此可知,脉宽为幅度为的三角形脉冲其频谱为。其波形如图所示。
三角函数的频谱
在
中,
易求得
的频谱为:
在处,为零,图略。
由频域卷积定理,抽样信号的频谱为:
其中,。抽样后的频谱是将三角形
频谱以为周期做了周期延拓,幅度则变为原来的
的频谱
是带状的
,可见发生了频谱混叠现象。 ,利用卷积定理说明当
5.6 若连续信号
时,最低抽样频率只要等于就可以使抽样信号不产生频谱混叠。
证明:由频域卷积定理的抽样信号的频谱为
抽样后的频谱是以抽样频率
是带状的且
为周期做了周期延拓,幅度则变为原来的
时频谱不会混叠。
。由于频谱
,所以当
5.7 如题图5.7所示的系统。求:
(1)求冲激响应函数(2)求系统频率响应函数
特性曲线; (3)激励
,求零状态响应
,画出其波形;
与系统函数,幅频特性
;
和相频特性
,并画出幅频和相频
(4)激励
的值,求响应
,其中。
为奈奎斯特抽样间隔,为点上