模擬頻率、數字頻率、模擬角頻率

概念:
模擬頻率f:每秒經歷多少個週期,單位Hz,即1/s;
模擬角頻率Ω:每秒經歷多少弧度,單位rad/s;
數字頻率w:每個採樣點間隔之間的弧度,單位rad。

表達式:
模擬頻率f:      cos(2pi*f*t)
模擬角頻率Ω:   cos(Ω*t);
數字頻率w:      cos(w*n)=cos(Ω*n*T) [T爲採樣間隔時間]。

關係:
Ω=2pi*f;
w =Ω*T。

推導:
cos(2pi*f*t) = cos(Ω*t) = cos(Ω*n*T) = cos(Ω*T*n) = cos(w*n)。

舉例:
x(n)=sin(n*4*PI/7)的數字頻率=4*PI/7

關鍵點:
t = n*T:

從時域角度理解:
模擬信號週期:經過2*pi需多長時間,單位s;
ex:f = 10Hz,則週期0.1s;
數字信號週期:經過2*pi需多少個點,單位1;
ex:f = 10Hz,fs = 20Hz,則週期2;
基準關係是2*pi:

從頻域角度理解:站在這一角度,重新理解上述變量

補充:
在模擬信號中 f是模擬頻率;Ω是模擬角頻率,比如sin(Ωt)其中Ω=2*pi*f當對模擬信號進行抽樣後t=n*Ts,其中Ts爲抽樣週期,Ts=1/fs,fs爲抽樣頻率。把t=n*Ts迴帶入式子中,這時sin(Ωt)就變成了sin(Ω*Ts*n),此時的角頻率稱爲數字角頻率w,w=Ω*Ts,即sin(Ω*Ts*n)=sin(wn)。w=Ω/fs=2*pi*f/fs。此時w也稱爲數字頻率,因爲它是一個相對頻率(僅僅是一種稱呼),這時的w就不能簡單的用w=2*pi*f來計算了,因爲此時f是誰?不過當把f/fs當做一個新的f時也是可以等效爲w=2*pi*f的。
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