需注意的是,不同周期信號的諧波構成情況是不相同的,周期信號的波形不同,其諧波組成情況也就不同,因此,信息是表現在周期信號的諧波組成方式之中的,而信號的諧波組成情況通常用頻譜的形式來描述。
為了分析周期信號的頻譜特性,如圖 7-2一2 所示方波信號的描述為:
從上式可知:隨著諧波次數k的增加,方波信號各個諧波的幅值按照(k1,3,5,7,。。。。。。)的規律衰減,但它們的初相位0o不變。將方波信號諧波成分的這種特性用圖形的方式描述,就形成了如圖7 一 2 一 3 ( a )、( b )所示的譜線形式。這種表示方波信號性質的譜線稱為頻譜。圖7-2-3(a)中虛線所表示的諧波幅值譜線隨頻率的分布狀況稱為幅度頻譜,圖7-2-3(b)則稱為相位頻譜,它表示諧波的初相與頻率的關系。譜線頂點的連線稱為頻譜的包絡線,如圖 7 一 2 一 3 ( a )中虛線,它形象地表示了頻譜的分布狀況。
從上述分析,可以發現:
①周期信號的頻譜是離散的頻譜,其譜線只出現在周期信號頻率ω整數倍的地方。
②周期信號的幅度頻譜隨著諧波次數的增大而迅速衰減。模擬信號的最低次諧波頻率fl和最高次諧波頻率fh之差定義為頻帶寬度,簡稱帶寬:
bw=fh一fl
③任何周期信號都有自己的離散形式的頻譜。不同的周期信號,它們的頻譜分布即包絡線的形狀也不同。
④ 隨著信號周期的加長,各次諧波之間的距離在縮短,它的譜線也變得更密。