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社区首页 >专栏 >【数字信号处理】基本序列 ( 正弦序列 | 数字角频率 ω | 模拟角频率 Ω | 数字频率 f | 模拟频率 f0 | 采样频率 Fs | 采样周期 T )

【数字信号处理】基本序列 ( 正弦序列 | 数字角频率 ω | 模拟角频率 Ω | 数字频率 f | 模拟频率 f0 | 采样频率 Fs | 采样周期 T )

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韩曙亮
发布2023-03-30 11:38:07
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发布2023-03-30 11:38:07
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文章被收录于专栏:韩曙亮的移动开发专栏

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一、正弦序列 ( 数字信号 )


正弦序列 :

x(n) = sin(\omega n) = sin(2 \pi f n)
\omega n

是要计算正弦的弧度 ,

n

是一个整数值 ,

\omega

是角频率 ,

f

是数字频率 ;

\omega

是角频率的单位是 弧度/秒 ,

f

数字频率单位是 Hz ;

\omega = 2 \pi f

, 数字频率 乘以

2\pi

就是角频率 ;

上述 正弦序列 , 是 从模拟信号转换过来的 , 下面介绍原始的模拟信号 ;

二、模拟角频率 与 数字角频率 关系


模拟角频率 与 数字角频率 关系 :

\omega

是 数字角频率 , 注意与 模拟角频率

\Omega

进行区分 , 上述二者之间的关系是

\omega = \Omega T

;

T

是采样周期 , 也就是多长时间采集一个样本 , 采样频率

F_s = \cfrac{1}{T}

;

如 : 音频采样频率是

F_s = 44100 Hz

, 对应的采样周期

T = \cfrac{1}{44100}

秒 ;

三、模拟信号


模拟信号 :

x_a(t) = sin(\Omega_0 t) = sin(2 \pi f_0 t)

上述模拟信号采样频率为

F_s

;

t

是时间 , 单位是秒 ,

\Omega_0

是角频率 , 单位是 弧度/秒 ,

\Omega_0 t

是一个弧度值 , 也就是

t

秒对应的弧度值 ,

f_0

是模拟频率 , 没有单位 ;

正弦序列 与 模拟信号 之间的关系 : 模拟信号 转 数字信号 ;

x(n) = x_a(nT) = sin(\Omega_0 nT) = sin(\omega n)

四、数字角频率 ω 与 模拟角频率 Ω 与 模拟频率 f 的关系


数字角频率

\omega

( 单位 弧度 ) 与 模拟角频率

\Omega_0

与 模拟频率

f

的关系 :

\omega = \Omega_0 T = \Omega_0 / F_s = 2 \pi f
\Omega_0 T

分析 :

\Omega_0

是 模拟角频率 , 单位是 弧度 / 秒 ,

T

是采样周期 , 单位是 秒 ,

\Omega_0 T

计算出来是 弧度 ;

\Omega_0 / F_s

分析 :

F_s

是采样率 , 单位是 Hz ,

\Omega_0 / F_s

, 弧度/秒 除以 频率 Hz 计算结果是 数字角频率 ;

2 \pi f

分析 :

f

是数字频率 , 没有单位 ,

2 \pi f

是 数字角频率 , 单位是 弧度 ;

五、数字频率 f 与 模拟频率 f0 的关系


数字频率 ( 单位 Hz ) :

f = f_0 / F_s
F_s

是采样率 , 如音频的采样率是

44100Hz

;

模拟频率

f_0

除以 采样频率

F_s

, 得到的是 数字频率

f

;

模拟频率

f_0

没有单位 ,

F_s

采样率单位是

Hz

, 数字频率

f

单位也是 Hz ;

模拟频率

f_0

的物理意义 : 频率越高 , 表明其时域波动越剧烈 , 变化越剧烈 ;

六、正弦序列示例


正弦序列 :

x(n) = sin(\omega n) = sin(2 \pi f n)

示例一 : 其数字频率

f = 0.0625

, 周期

N = 16

, 也就是每隔

16

个采样点 , 重复一次 ;

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

示例二 : 其数字频率

f = 0.125

, 周期

N = 8

, 也就是每隔

8

个采样点 , 重复一次 ;

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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原始发表:2022-02-17,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 文章目录
  • 一、正弦序列 ( 数字信号 )
  • 二、模拟角频率 与 数字角频率 关系
  • 三、模拟信号
  • 四、数字角频率 ω 与 模拟角频率 Ω 与 模拟频率 f 的关系
  • 五、数字频率 f 与 模拟频率 f0 的关系
  • 六、正弦序列示例
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