一篇文章讲清楚什么是频率、频域、时域

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一 频率:

        在1s内完成周期性变化的次数叫做频率,常用f表示。简单的说是一个周期内能够重复的次数,无论是正玄波也好,还是点阵也好,最基本的要求是在一个周期内必须要具备可重复的能力,否则就没办法计算频率,勉强计算的话频率为1Hz;总体来说,频率越高,波形也就越密集,数据也就越详细。

        为了纪念德国物理学家赫兹的贡献,人们把频率的单位命名为赫兹,简称“赫”,符号为HZ。Hz 是频率的单位。1Hz代表每秒钟周期震动1次 ,100Hz即100次/秒。再者说音频采样率8000Hz,其实指的是每秒采样的次数为8000次,0频率也被称为直流分量;

        话音的频率宽度是从0-3.4kHz,按照奈奎斯特定律,要保持话音抽样以后再恢复时不失真,最低抽样频率是2倍的最高频率,就是2*3.4=6.8kHz,就是说6.8khz就可以保证信号能够正确恢复了。 但PCM编码规定,就是按照8KHZ来进行抽样,这只是ITU对于PCM编码抽样方式的一个规定,大家都要遵守这个规范,其实当初如果它定7000hz或者10,000hz也是可以的。

二 频域:

        对周期信号可以直接使用傅立叶变换,对非周期信号则要进行周期扩展,使用拉普拉斯变换。所以很多在时域看似不可能做到的数学操作,在频域相反很容易。这就是需要傅里叶变换的地方。尤其是从某条曲线中去除一些特定的频率成分,这在工程上称为滤波,是信号处理最重要的概念之一,只有在频域才能轻松的做到。

        频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系,指频率域;

​        频域:横轴是频率, 纵轴是该频率信号的幅度,也就是通常说的频谱图。

一篇文章讲清楚什么是频率、频域、时域

三  时域

在时域图中,横轴是时间,纵轴是振幅,图1是正弦波的时域图,示出了振幅与时间的关系。

时域图显示振幅随时间的变化,可以看出峰值振幅为5V,可以算出频率f=6 Hz。

一篇文章讲清楚什么是频率、频域、时域

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