時域和頻域是信號的基本性質(zhì)，用來分析信號的不同角度稱為域，一般來說，時域的表示較為形象與直觀，頻域分析則更為簡練，剖析問題更為深刻和方便。目前，信號分析的趨勢是從時域向頻域發(fā)展。然而，它們是互相聯(lián)系，缺一不可，相輔相成的。

一什么是信號的時域和頻域？

時域即時間域，自變量是時間，即橫軸是時間，縱軸是信號的變化。其動態(tài)信號是描述信號在不同時刻取值的函數(shù)。時域分析是以時間軸為坐標(biāo)表示動態(tài)信號的關(guān)系。

頻域即頻率域，自變量是頻率，即橫軸是頻率，縱軸是該頻率信號的幅度，也就是通常說的頻譜圖。頻譜圖描述了信號的頻率結(jié)構(gòu)及頻率與該頻率信號幅度的關(guān)系。頻域是把時域波形的表達式作傅立葉變化得到復(fù)頻域的表達式，所畫出的波形就是頻譜圖。

二時頻域的關(guān)系是什么？

時域分析與頻域分析是對模擬信號的兩個觀察面。對信號進行時域分析時，有時一些信號的時域參數(shù)相同，但并不能說明信號就完全相同。因為信號不僅隨時間變化，還與頻率、相位等信息有關(guān)，這就需要進一步分析信號的頻率結(jié)構(gòu)，并在頻率域中對信號進行描述。動態(tài)信號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數(shù)和傅立葉變換實現(xiàn)。周期信號的變換采用傅立葉級數(shù)，非周期信號的變換采用傅立葉變換。

一般來說，時域的表示較為形象與直觀，頻域分析則更為簡練，剖析問題更為深刻和方便。目前，信號分析的趨勢是從時域向頻域發(fā)展。然而，它們是互相聯(lián)系，缺一不可，相輔相成的。

三信號的時域和頻域表達方式各有什么特點？

我們描述信號的方式有時域和頻域兩種方式，時域是描述數(shù)學(xué)函數(shù)或物理信號對時間的關(guān)系，而頻域是描述信號在頻率方面特性時用到的一種坐標(biāo)系，簡單來說，橫坐標(biāo)一個是時間，一個是頻率。時域表達的特點是簡單、直觀，也是我們最常用的一種方式，如信號的實時波形，一般正弦信號可由幅值、頻率、相位三個基本特征值就可以唯一確定。但對于兩個形狀相似的非正弦波形，從時域角度，很難看出兩個信號之間的本質(zhì)區(qū)別，這就需要用到時域表達方式。由傅里葉變換可知，任意周期信號通過傅里葉變換可分解為直流分量、基波分量和各次諧波分量的線性組合，因此，兩個非正弦波信號也可以進行分解，從頻域坐標(biāo)系上可以清晰地反映其信號的構(gòu)成及相互區(qū)別，因此非正弦信號必須通過各次諧波幅值、各次諧波頻率和各次諧波相位三組基本特征值才能完整表達。

審核編輯 黃宇