



本章内容是研究信号与系统的重点。主要介绍了周期信号的傅里叶级数、典型信号的傅里叶变换和反变换及其基本性质,通过本章学习,读者应掌握:周期信号的傅里叶级数表示、简单信号的傅里叶变换及反变换,或利用性质求复杂信号的傅里叶变换及反变换并能够在时域(频域)分析信号特性。
1 典型周期信号的傅里叶级数(见表3-1-1)
表3-1-1 周期信号的傅里叶级数
2 函数的对称性与傅里叶系数的关系
(1)偶函数的傅里叶级数中不含有正弦项,只可能含有直流项和余弦项;
(2)奇函数的傅里叶级数中不含有余弦项和直流项,只可能含有正弦项;
(3)奇谐函数的傅里叶级数中只可能包含基波和奇次谐波的正弦、余弦项,而不会含有偶次谐波项。
表3-1-2 傅里叶变换
2 常用信号的傅里叶变换(见表3-1-3)
表3-1-3 常用信号的傅里叶变换
一般周期信号f(t)的傅里叶变换为:
其中,
,T
1
为信号的周期。
1 时域及频域抽样(见表3-1-4)
令连续信号f(t)↔F(ω),抽样脉冲序列p(t)↔P(ω),时域抽样后信号f s (t)↔F s (ω),频域抽样后信号f 1 (t)↔F 1 (ω),抽样周期为T s ,抽样频率ω S =2π/T s 。
表3-1-4 时域及频域抽样
2 周期信号和抽样信号的特性(见表3-1-5)
表3-1-5 周期信号和抽样信号的特性对比
设雷达的射频脉冲的持续时间为T 0 ,发送信号的周期为T 1 ,目标与雷达之间的距离为d(以m为单位),光速为c,τ代表往返时间,则有τ=2d/c。
为考察测距精度质量给出以下两个指标数据:
1 距离分辨力
雷达能够可靠测量的两目标距离最小间隔Δd将受到T 0 所限,即Δd=cT 0 /2。也即邻近目标回波信号应在脉冲持续时间T 0 结束之后到达,不得过早。
2 距离模糊性
雷达能够测量的最大不混淆目标距离d max 将受到T 1 所限,即d max =cT 1 /2。这表明回波信号必须在发射下一个脉冲之前回到雷达接收机。