单面和双面幅度谱的区别

信息处理 fft 频谱 振幅
2022-02-04 10:03:32

我最近被一个小问题困住了。我被要求绘制信号的单边幅度谱x(t)=cos(2π20000t).

我知道X(f)=12[δ(f20000)+δ(f+20000)]. 所以应该有2个振幅为12±20kHz.

但是我尝试使用 Keysight 的高级设计系统来绘制单面幅度谱,并且在20kHz幅度为1.

为什么会这样?

2个回答

对于基带实信号,频谱是共轭对称的;IE,

X(f)=X(f)
这转化为均匀的幅度谱;IE,
|X(f)|=|X(f)|
和奇相位谱。

由于对称性,它也被称为通信术语中的双边带频谱。对于真实的基带信号,单边带足以表示它。有不同的方法来获得作为上边带和下边带的单边带。

获得上边带的一种方法是将信号转换为解析信号,即x+(t)=x(t)+jx^(t)在哪里x^(t)希尔伯特变换x(t). 得到的频谱是:

X+(f)={2X(f)  , for  f>00  , for  f<0

因此对于给定的信号x(t)=cos(2π20000t)谁的频谱是

X(f)=0.5δ(f20000)+0.5δ(f+20000)
上边带将由下式给出
X+(f)=δ(f20000)

请注意,如果您愿意,可以调整单边带的幅度。

我认为“基带真实信号”一词在这里可能会产生误导,因为问题中没有给出载波频率,因此没有下变频到基带。

如果您计算任何实信号的 FT,负频率总是与正频率共轭复共轭(如上所述),因此负频率中没有附加信息。因此,在显示实际带通信号的频谱时,通常只显示单边谱。