Ширина полосы

В тех случаях, когда сигнал содержит много частотных составляющих с различными амплитудами, его график в частотной области весьма удобен. Он отображает полный частотный состав конкретного сигнала. Ширина полосы сигнала– это разность между его самой высокой и самой низкой частотами, при которых амплитуды превышают заданное значение. В данном случае этоf_m. Знать ширину полосы сигнала очень полезно. С ее помощью определяют тип усилителя, который следует использовать для усиления сигнала. Например, нельзя использовать звуковой усилитель для сигнала с шириной полосы 50кГц, просто потому, что звуковой усилитель не усиливает частоты, которые мы не можем слышать.

В действительности понятие отрицательной частоты чисто абстрактное, синусоид с отрицательными частотами не существует. Однако оно удобно для математического описания сигналов. Поэтому на графике изображен сигнал в диапазоне –f_mдоf_m. Позже мы еще вернемся к этой теме.

Спектр

Спектр (частотный) сигналаотображает его частотный состав. Мы будем часто использовать этот термин в лекциях. Он поможет нам понять, из каких частотных составляющих (частот) образован конкретный сигнал. В рассматриваемом примере сигнал имеет большую постоянную составляющую (т.е. составляющую с нулевой частотой). Такая информация необходима для правильной обработки сигнала. Как будет видно из последующих лекций, можно вычислять и оценивать частотный спектр сигналов.

Теперь давайте подчеркнем разницу между шириной полосы и частотным спектром. Ширина полосы сигнала дает нам информацию о размахе (ширине) частотного диапазона сигнала. Спектр сигнала отображает его точный частотный состав. Можно иметь два сигнала с одинаковой шириной полосы 10 кГц, но один, расположенный в диапазоне от 5 кГц до 15 кГц, а другой – в диапазоне от 500 кГц до 510кГц. Значит, ширина полосыне дает информации означениях частот, содержащихся в сигнале.Спектр же сигнала позволяет их увидеть (см. график). Таким образом, два сигнала с одинаковой шириной полосы могут иметь два совершенно различных спектра.