能量譜函式與功率譜函式之間的區別是什麼?

時間 2021-06-03 19:58:18

1樓:凱蒂斯

乙個任意的訊號 的絕對值平方可以定義為它的瞬時功率,那麼瞬時功率在時間上的積分就是該訊號的能量了:

那麼,訊號的能量在頻域是如何分布的?假設訊號的能量有限,即上述積分小於無窮大,那麼 有乙個傅利葉變換 ,根據Parseval定理,訊號時域和頻域上的能量相等:

因此,我們稱 為訊號的能量譜密度,即單位Hz裡的能量。

如果 的能量無窮大呢(比如週期訊號或者在時域上無窮延展的訊號)?通常情況下,這一類訊號不存在傅利葉變換,那就沒法定義能量譜密度。但是如果這類訊號在一定時間內的功率是有限的,那麼我們仍然可以分析訊號功率在頻域的分布情況。

一般將功率譜密度定義為訊號自相關函式的傅利葉變換,

顯然,訊號的平均功率可以表示為,

因此,我們稱 為訊號的功率譜密度,即單位Hz裡的功率。

2樓:王贇 Maigo

有些訊號的總能量是有限的,稱為「能量訊號」;

有些訊號的總能量是無限的,但單位時間內的能量是有限的(比如週期訊號),這樣的訊號稱為「功率訊號」。

譜密度函式是頻譜的模方。

對於功率訊號來說,如果直接用傅利葉變換來定義頻譜,則積分不收斂。

所以才要改成在有限區間上的積分除以區間長度,再把取區間長度趨於無窮的極限。

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