上一次写到关于信号完整性的概述。今天讲一下时间和频率。
先吹上一波牛逼,爱因斯坦相对论中提出时间和空间这两个概念应该是相对的,而不是绝对的。那么这个应该怎么理解,我的理解是在光速这个不变量的情况下,时间和空间是相互可以置换。哈哈哈,吹不下去了。还是切入正题吧
在我们的映像中,一直都是以时间作为一个标度,那么我们要知道时间和时刻其实是有分别的,这个分别就参考高中物理书吧。所有的物理都是在一个时刻和一个确定的位置的一个定义。比如我们要知道某一处的某一时刻的电磁场是什么样的,这就是我们现实生活中所接触的 ,也就是说这个是实实在在存在的。不管你今天是干了啥,反正时间就是会走,这是一个没有后退的变量,只能递增,而不能减小。那么频域是什么,频域只是为了方便而引入的一个数学概念,这就是一种数学方法。
时域就是我们真是的世界,包括我们的测量。频率和频域要分清楚。频率是指一秒内从重复的次数,而频域确实一个概念,一个维度的坐标系而已。
下面先说时域,F=1/T,这个就是频率,在信号中,上升沿就是低电平跳到高电平所需时间,而这个时间,就是影响我们信号质量的关键。如果经过一段互联的传输,如果上升沿没有变化,那么这段互联就是高质量的,从而我们得到的信号就是原始的,这就是高质量。
频域,通过一种数学变化(傅里叶变换)将时域中的信号分解成了无数多个正弦波叠加在一起 也能够凑成了我们想要的信号,理解频率最重要的是记住:1、频率是现实世界不存在的,只是一种数学的构造而已;2、在频域中只存在标准的正弦波。如果使用其他变换,那么当让也存在其他的数学构造。我们之所以使用正弦波,是因为他有良好的性质如下:
1、所有信号都可以且只有唯一的正弦波描述,
2、所有正弦波都是正交的
3、正弦波没有上下沿
这些性质都特别有助于我们对信号的分析。任何时域中的波形我们都可以放在频域中分析
如上图所示,这就是整个时域中的信号可以完全变化成n个正弦波的叠加,只是幅度不一样。
那么这又得出一个问题,信号中常说的带宽是什么?其实带宽就是互联不会屏蔽过滤掉正弦波中有用的叠加。如果能到达理想状态最好,那就是所有的正弦波都没有被滤除,那么就不会影响到信息含量最大的地方,那就是信号的上升沿,信号中的判定,时序都是上升沿能够保证和输出的一样,我们所有的信号中,最有信息含量的就是上升沿时间和幅度。当然这在现实中是不可能的。因此我们只能尽最大的努力保证上升沿变化在我们的可接受范围内。很显然,带宽的定义就出来了,也就是保证信号的我们可接受的最高次谐波不被滤除,而能够顺利的通过互联。
计算带宽的公式:BW=0.35/RT RT是上升沿时间。0.35怎么来可参考于博士信号处理中的推导。RT占周期的比例越小,所需要满足的带宽就越大。
差不多了 ,这也就是我最多的理解了。这个文笔真特码烂,哎 ,万里雄关从头越。长征二万五,感觉才走第一步。
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