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模拟频率 数字频率 模拟角频率 之间的关系

时间:2023-09-11 09:44:08

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模拟频率 数字频率 模拟角频率 之间的关系

概念: 模拟频率f:每秒经历多少个周期,单位Hz,即1/s; 模拟角频率Ω:每秒经历多少弧度,单位rad/s; 数字频率w:每个采样点间隔之间的弧度,单位rad。

表达式: 模拟频率f: cos(2pi*f*t) 模拟角频率Ω: cos(Ω*t); 数字频率w: cos(w*n)=cos(Ω*n*T) [T为采样间隔时间]。

关系: Ω=2pi*f; w =Ω*T。

推导: cos(2pi*f*t) = cos(Ω*t) = cos(Ω*n*T) = cos(Ω*T*n) = cos(w*n)。

举例: x(n)=sin(n*4*PI/7)的数字频率=4*PI/7

关键点: t = n*T:

从时域角度理解: 模拟信号周期:经过2*pi需多长时间,单位s; ex:f = 10Hz,则周期0.1s; 数字信号周期:经过2*pi需多少个点,单位1; ex:f = 10Hz,fs = 20Hz,则周期2; 基准关系是2*pi:

从频域角度理解:站在这一角度,重新理解上述变量

补充: 在模拟信号中 f是模拟频率;Ω是模拟角频率,比如sin(Ωt)其中Ω=2*pi*f 当对模拟信号进行抽样后t=n*Ts,其中Ts为抽样周期,Ts=1/fs,fs为抽样频率。 把t=n*Ts回带入式子中,这时sin(Ωt)就变成了sin(Ω*Ts*n),此时的角频率称为数字角频率w,w=Ω*Ts,即sin(Ω*Ts*n)=sin(wn)。w=Ω/fs=2*pi*f/fs。此时w也称为数字频率,因为它是一个相对频率(仅仅是一种称呼),这时的w就不能简单的用w=2*pi*f来计算了,因为此时f是谁?不过当把f/fs当做一个新的f时也是可以等效为w=2*pi*f的。

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