微波实验绪论及复习20130312.ppt

《微波实验绪论及复习20130312.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、频域分析从本章开始由时域转入变换域分析，首先讨论傅里叶变换。傅里叶变换是在傅里叶级数正交函数展开的基础上发展而产生的，这方面的问题也称为傅里叶分析（频域分析）。将信号进行正交分解，即分解为三角函数或复指数函数的组合。频域分析将时间变量变换成频率变量，揭示了信号内在的频率特性以及信号时间特性与其频率特性之间的密切关系，从而导出了信号的频谱、带宽以及滤波、调制和频分复用等重要概念。傅里叶JeanBaptiseJosephFourier(1768～1830)傅里叶法国数学家。1768年3月21日生于奥塞尔，1830年5月16日卒于巴黎。1795年曾在巴黎综

2、合工科学校任讲师。1798年随拿破仑远征埃及，当过埃及学院的秘书。1801年回法国，又任伊泽尔地区的行政长官。1817年傅里叶被选为科学院院士，并于1822年成为科学院的终身秘书。1827年又当选为法兰西学院院士。傅里叶很早就开始并一生坚持不渝地从事热学研究，1807年他在向法国科学院呈交一篇关于热传导问题的论文中宣布了任一函数都能够展成三角函数的无穷级数。傅里叶在书中断言：“任意”函数（实际上要满足一定的条件,例如分段单调）都可以展开成三角级数,他列举大量函数并运用图形来说明函数的这种级数表示的普遍性，但是没有给出明确的条件和完整的证明。学科先祖频

3、域分析：－－－傅里叶变换，自变量为jw复频域分析：－－－拉氏变换，自变量为S=+jwZ域分析：－－－Z变换，自变量为z变换域分析：正交函数1、正交的概念两函数f1(t)和f2(t)，定义在区间（t1,t2），若则称作该两函数在区间（t1,t2）正交。2、正交函数集若有n个函数f1(t)，f2(t)，…，fn(t)构成函数集，并在区间（t1,t2），满足：三角函数集是正交函数集信号的正交分解{f1(t)，f2(t)，…，fn(t)}是正交函数空间：问题的关键：Ci的最佳选择（均方误差）§3.2周期信号的频谱分析周期信号可展开成正交函数线性组合的无穷级

4、数：.三角函数式的傅立里叶级数{cosn1t，sinn1t}.复指数函数式的傅里叶级数{ejnw1t}representationofperiodicsignal:FourierSeries一、三角函数形式的傅里叶级数直流分量基波分量n=1谐波分量n>1直流分量余弦分量正弦分量周期信号的另一种三角函数正交集表示三、周期信号的频谱特点(1)离散性——谱线是离散的而不是连续的，谱线之间的间隔为。这种频谱常称为离散频谱。(2)谐波性——谱线在频谱轴上的位置是基频的整数倍。(3)收敛性——各频谱的高度随着谐波次数增高而逐渐减小，当谐波次数无限增高时，谱线

5、的高度也无限减小周期函数的频谱：周期信号的谱线只出现在基波频率的整数倍的频率处。直观看出：各分量的大小，各分量的频移频谱分析离散频谱，谱线间隔为基波频率，脉冲周期越大，谱线越密。各分量的大小与脉幅成正比，与脉宽成正比，与周期成反比。各谱线的幅度按包络线变化。过零点为：主要能量在第一过零点内。主带宽度为：频谱纯度理想情况下，振荡器输出应该是一条纯净的正弦曲线，表示为频域中位于某个单一频率的垂线。在现实情况中，振荡器存在一些噪声源，它们会导致输出频率偏离其理想位置，因此产生载波（基本）频率附近的一"圈"其它频率。这些频率被称作相位噪声，是由对振荡器进行调

6、制的噪声源引起的。它们经常出现在噪声基底之上，接近载波频率相位噪声是表示振荡器频谱纯度的性能参数相位噪声相位噪声是瞬间频率稳定度的频域表示,在频谱上呈现为主谱两边的连续噪声。相位噪声通常定义为在距离载波频率偏移某一频率处的1Hz带宽内噪声功率与载波功率之比。100kHz偏移处-100dBc/Hz的相位噪声规范意味着在距离载波100kHz的地方1Hz带宽内的噪声功率比载波功率低100dB只有加减，没有乘除。信号功率和噪声功率相除就是信噪比（SNR）。减法举例：0dBm=1mW40dBm=10W两者相差：40dBm-0dBm=40dB倍数关系：10^(

7、40/10)=10000倍在无线上，信号强度最大可达几十dBm，最弱小于-100dBm的信号对数表示：50dBm~-120dBm，相对大小是170dB。mW表示：100000mW~0.000000000001mW两者相对大小是：100000mW/0.000000000001mW=100000000000000000倍dbm，dbw，db，dbc在工程中的应用功率增益的单位:dbm，dbw，db，dbcdBm是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为：10lg功率值／1mW。例如：如果发射功率为1mW，按dBm单位进行折算后的值应为：10lg1mW／1mW

8、＝0dBm；对于40W的功率，则10lg（40W／1mW）＝46dBm。功率增益的单位:dbm，dbw，db