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dft进行频谱分析的方法?(斜面机械效率的公式?)

2024-08-31 01:04:37 41

1、dft进行频谱分析的方法?

(一)用DFT分析离散非周期信号的频谱(离散非周期的DTFT为连续周期的,以2*pi为周期)

比较DTFT和DFT公式可以发现:

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N点DFT是DTFT结果在[0,2*pi]周期内N点采样;

所以,分析离散非周期信号的频谱的思路如下:

(1)对已知的信号进行截短(如果本来就是有限长的则不用);

(2)对截短的离散信号做N点DFT(这里的N应该大于离散信号的点数,N越大,在频域的采样就越密集);

(3)将横坐标转换为【-pi,pi】,符合实际的情况(/N*2*pi)。

(二) 用DFT分析离散周期信号的频谱(离散周期信号的DTFS为离散周期的,以基波周期N为周期)

dft进行频谱分析的方法?(斜面机械效率的公式?)

比较DTFS和DFT公式,可以发现:

DTFS公式与实际的相差了N倍,所以在画频谱的时候需要考虑进去。

离散周期信号的基波周期为N,取其中N点做N点DFT相当于离散周期信号DTFS的一个N周期内的值。

所以,分析离散周期信号的频谱的思路如下:

(1)确定基波周期N;

(2)取离散周期信号的N个点,如【0,N-1】;

(3)做N点DFT(幅度上要除以N,原因在DTFS公式比DFT公式前面多了一项1/N);

(4)得到离散周期信号在一个基波周期内的傅里叶系数;

(三) 用DFT分析连续非周期信号的频谱(连续非周期信号的CTFT为连续非周期的)

利用采样,将连续非周期信号,转换成离散非周期信号,对得到的离散非周期信号做DFT,类似于(一),最后再利用模拟频率与数字频率的关系(模拟频率乘以采样周期等于数字频率)将横坐标由数字频率转换为模拟频率:

分析连续非周期信号的频谱的思路如下:

(1)根据需要截短(如果连续信号是无限长的);

(2)估计信号的最高频率fm;

(3)采样频率fs2*fm;

(4)按T(T=1/fs)对连续信号进行采样;

(5)对采样后的信号(相当于离散非周期信号)做N点DFT(此处的N应该大于等于采样点数,而且越大越好,越大代表如(一)分析的,在频域上的采样就越密集,对离散非周期信号的频谱更好地逼近),DFT结果幅度上要除以T,这是采样导致的结果;

(6)将横坐标转换成模拟频率(/N*2*pi*fs)。

(四) 用DFT分析连续周期信号的频谱(连续周期信号的CTFS为离散非周期)

对连续周期信号在一个或多个基波周期长度内进行采样,采样频率fs2*fm,对采样点做等长(假设为N)的DFT(幅度上得除以N,原因同(二)),由于用了采样,所以同(三)一样需要将数字频率转换成模拟频率(/N*2*pi*fs)。

分析连续周期信号的频谱的思路如下:

(1)确定基波周期To和最高频率fm,采样频率fs2*fm;

(2)对连续周期信号的一个周期(可以多个周期)以频率fs进行均匀采样,采样点数为N;

(3)对采样点做N点DFT(幅度/N,原因同(二));

(4)将横坐标转换成模拟频率(/N*2*pi*fs)。

2、斜面机械效率的公式?

对于一般斜面来说,如果不计算任何的阻力,根据功的原理,斜面的机械效率是100%,但是不可避免存在一些阻力,如摩擦力和空气阻力。下面我们就着摩擦力来计算机械效率。我们用θ表示斜面的倾角,G表示物重,Fl表示拉力,fm表示摩擦力,μ表示斜面摩擦力系数,s表示斜面长,h表示斜面高,Wy表示有用功,Wz表示总功,We表示额外功,而F2是顺着斜面向下的分力,这些都在“受力情况”一节有提到。

则它的机械效率为:

因为我们有: ,且 (根据功的原理),因此得到:

因为我们有: ,所以可以得到: (适用于平行于斜面向上匀速拉动物体时)

即为已知斜面倾角和摩擦系数时的机械效率公式。

3、调频系数公式?

调频系数(Frequency Modulation Index,简称FM指数,通常用β表示)是描述调频信号变化范围与调制信号幅度之比的一个参数。它可以通过以下公式计算:β = (Δf / fm) × A_m其中,Δf 是调频信号的频率偏移(变化范围),fm 是调制信号的频率,A_m 是调制信号的幅度。通过调大或调小调频系数,可以改变调频信号的频偏程度,从而调节调频信号的音频效果。

mf=|△φ(t)|max;

△φ(t)=∫ △ Ψ(t)dt (这里积分限是0到t)

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