为什么周期信号的频率不是固定的,而是很多分量的和?

就是信号与系统里,比如那个周期矩形脉冲信号,它的频率f不应该是固定的吗?就是周期的倒数f=1/T。但是为什么要搞个傅里叶级数把它分解成许多分量啊,就变成一堆频率分量了,也就是得出了这个周期信号的频谱。然后关于那个信道,我随便假设个,比如信道的通频是100hz~1000hz,然后假设周期矩形脉冲信号的频率f=1/T=200hz。那么这个信号应该是能通过这个信道的吧?但是事实上这个信号貌似是有很多频率组成的,一些高频分量在通过信道的时候被过滤掉了。我就是不理解为什么明明一个作为整体的信号一定要把它分解成许多分量,而使其中一部分分量不能通过?而原来的这个200hz的频率的这个信号明明就是在100~1000hz范围内的啊,那不是应该完全能通过吗。
总之,啰嗦一点,就是为什么我不能认为这个周期信号天生就只有这一个频率f=1/T=200hz,如果只有一个频率,那么也不存在有分量被信道滤掉。而非得认为这个信号是许多分量合成的,从而一部分高频分量没法通过此信道?

呵呵,不是硬要没事找事分解频率,而是为了实用目的做傅里叶变换。
你的问题里担忧高次频率成分的损失,而实际计算一下就应该知道,高次谐波成分是非常非常小的。所以,这不影响实际工作。

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傅立叶变换是数字信号处理领域一种很重要的算法。任何连续测量的时序或信号,都 可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。而根据该原理创立的傅立叶变换算法利用直接测量到的原始信号,以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频 率、振幅和相位。该反变换从本质上说也是一种累加处理,这样就可以将单独改变的正弦波信号转换成一个信号。

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傅里叶变换的意义

傅里叶变换的意义:将时域问题转换到频域中解答,从而简化了问题的处理

您对于傅里叶变换恐怕并不十分理解 傅里叶变换的实质是将一个信号分离为无穷多多正弦/复指数信号的加成,也就是说,把信号变成正弦信号相加的形式——既然是无穷多个信号相加,那对于非周期信号来说,每个信号的加权应该都是零——但有密度上的差别,你可以对比概率论中的概率密度来思考一下——落到每一个点的概率都是无限小,但这些无限小是有差别的 所以,傅里叶变换之后,横坐标即为分离出的正弦信号的频率,纵坐标对应的是加权密度 对于周期信号来说,因为确实可以提取出某些频率的正弦波成分,所以其加权不为零——在幅度谱上,表现为无限大——但这些无限大显然是有区别的,所以我们用冲激函数表示 已经说过,傅里叶变换是把各种形式的信号用正弦信号表示,因此非正弦信号进行傅里叶变换,会得到与原信号频率不同的成分——都是原信号频率的整数倍。这些高频信号是用来修饰频率与原信号相同的正弦信号,使之趋近于原信号的。所以说,频谱上频率最低的一个峰(往往是幅度上最高的),就是原信号频率。 傅里叶变换把信号由时域转为频域,因此把不同频率的信号在时域上拼接起来进行傅里叶变换是没有意义的——实际情况下,我...展开

您对于傅里叶变换恐怕并不十分理解

傅里叶变换的实质是将一个信号分离为无穷多多正弦/复指数信号的加成,也就是说,把信号变成正弦信号相加的形式——既然是无穷多个信号相加,那对于非周期信号来说,每个信号的加权应该都是零——但有密度上的差别,你可以对比概率论中的概率密度来思考一下——落到每一个点的概率都是无限小,但这些无限小是有差别的

所以,傅里叶变换之后,横坐标即为分离出的正弦信号的频率,纵坐标对应的是加权密度

对于周期信号来说,因为确实可以提取出某些频率的正弦波成分,所以其加权不为零——在幅度谱上,表现为无限大——但这些无限大显然是有区别的,所以我们用冲激函数表示

已经说过,傅里叶变换是把各种形式的信号用正弦信号表示,因此非正弦信号进行傅里叶变换,会得到与原信号频率不同的成分——都是原信号频率的整数倍。这些高频信号是用来修饰频率与原信号相同的正弦信号,使之趋近于原信号的。所以说,频谱上频率最低的一个峰(往往是幅度上最高的),就是原信号频率。

傅里叶变换把信号由时域转为频域,因此把不同频率的信号在时域上拼接起来进行傅里叶变换是没有意义的——实际情况下,我们隔一段时间采集一次信号进行变换,才能体现出信号在频域上随时间的变化。

我的语言可能比较晦涩,但我已尽我所能向你讲述我的一点理解——真心希望能对你有用。我已经很久没在知道上回答过问题了,之所以回答这个问题,是因为我本人在学习傅里叶变换及拉普拉斯变换的过程中着实受益匪浅——它们几乎改变了我对世界的认识。傅里叶变换值得你用心去理解——哪怕苦苦思索几个月也是值得的——我当初也想过:只要会算题就行。但浙大校训“求是”时时刻刻鞭策着我追求对理论的理解——最终经过很痛苦的一番思索才恍然大悟。建议你看一下我们信号与系统课程的教材:化学工业出版社的《信号与系统》,会有所帮助。追问

谢谢您回答了我这么多。但是您说的"所以说,频谱上频率最低的一个峰(往往是幅度上最高的),就是原信号频率"。其中的“就是原信号频率”应该是原信号的“幅度”吧?还有我还是没有在您的回答中找到为什么我不能把这个周期信号看就只有这一个频率f=1/T=200hz。傅里叶展开只是从数学的角度把这个信号分解了,但是我不明白为什么我就不能把它作为一个整体考虑,即所有成分都能通过此100hz~1000hz的信道?

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