1. 對於實數信號(要結合這份代碼理解):
A(ω)是輸出信號的幅值與輸入信號幅值之比,稱爲幅頻特性。
Φ(ω)是輸出信號的相角與輸入信號的相角之差,稱爲相頻特性(相移角度隨頻率變化的特性叫相頻特性)
在‘信號與系統’理論裏邊,有一個重要的概念,叫做“系統的頻率響應函數”,它的物理意義是:當系統的輸入是一個幅值不變而頻率變化的正弦波時,系統輸出的幅值和相位隨輸入頻率變化的關係,也就是系統的幅頻特性和相頻特性。
從數學的角度,系統的頻率響應函數 H(jw) 等於系統輸出y(t)的傅氏變換Y(jw)與輸入x(t)的傅氏變換X(jw)的比值: H(jw) = Y(jw) / X(jw)
一般H(jw)是一個複數,它的模是‘幅頻特性’;它的幅角就是‘相頻特性’:這些特性在系統控制方面有重要的應用。
對於x = 3*cos(2*pi*f2*t+20/180*pi);的幅頻特性
對於x = 3*cos(2*pi*f1*t+thi1/180*pi) + 1*cos(2*pi*f2*t+thi2/180*pi);的幅頻特性
對於x = 3*cos(2*pi*f1*t+thi1/180*pi) + 1*cos(2*pi*f2*t+thi2/180*pi);的相頻特性與幅頻特性
Fftshift的作用:
結合圖像來理解:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e1cdcaf0100yi41.html
2. 對於複數信號,且兩個信號疊加的情況(要結合這份代碼理解):
%x=3*cos(2*pi*f1*t+thi1/180*pi)+1i*3*sin(2*pi*f1*t+thi1/180*pi)+1*cos(2*pi*f2*t+thi2/180*pi)+1i*1*sin(2*pi*f2*t+thi2/180*pi);
相頻響應的物理意義
研究一個線性時不變系統(LTI),不僅可以用時域上的衝激響應h(n)來進行描述,也可以用頻域上的頻率響應H(w)來進行描述,而H(w)通常是一個複數,可分別用幅頻響應和相頻響應來表示。
幅頻響應好理解,從物理概念上,幅頻響應反映的是系統對不同頻率信號的選擇性。相頻響應也有對應的非常明確的物理意義嗎?回答是有的。從物理概念上,相頻響應反映了系統對不同頻率信號的處理時間。這點,我們也可以用一個例子來說明。
假定有甲乙丙三個同學,甲平時學習非常用功;乙平時除了學習,還喜歡關心很多其他的事情;丙則經常有點迷迷糊糊。三個人都報名參加了一個考試。到考試那天,甲乙都很早就起牀,收拾妥當就往考點去了,丙則照常睡懶覺,等起來的時候都快到考試時間了,匆匆忙忙就往考點奔。這天考試的人很多,在進口處有保安查驗證件,甲乙準備充分,很順利地進入了考場,丙則因爲太過匆忙,加上平時就經常犯迷糊,因爲證件一時找不着了,連考場都沒進得去。甲因爲平時刻苦,很快就答完試卷出來了。乙則一直忙到考試結束。如果將考場當作一個系統,考生當作系統的輸入。我們看到,甲乙兩個信號都能通過系統,而丙則不能通過系統,這反映的是系統的選擇性,即幅頻響應。我們還看到,甲很快就出來了,乙則出來慢一些,這反映的是相頻響應,即系統對不同信號的處理時間。
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上面第一幅圖,實信號真實的頻譜