概念闡釋
在通信中處理的信號有話音、數據(電碼)、圖像等。這些信號最後都轉換為隨著時間而隨機變化的電壓或電流。
一個規則的非正弦信號,不論它是周期性的還是非周期性的,都可以分解為一系列頻率不同的正弦(或餘弦)分量。信號中分解出的所有正弦波,可以按其頻率高低依次排列,將各正弦波的振幅,按其頻率高低順序加以排列,就可以得到信號的振幅頻譜,簡稱
幅譜。將各正弦波的初相角,按其頻率順序加以排列,就可以得到信號的相位頻譜,簡稱相譜。
頻譜是幅譜和相譜的總稱。由於在大多數情況下知道信號的幅譜就夠了,所以習慣上提到頻譜一般都是指幅譜,否則就需要作相應的說明。
若信號的傅立葉展開級數為:
則對應的振幅頻譜An和相位頻譜φn稱為單邊頻譜圖。
性質
(1)離散性
指頻譜由頻譜離散而不連續的譜線組成,這種頻譜稱為離散頻譜或線譜。
(2)諧波性
指各次諧波分量都是基波頻率Ω=2π/T的整數倍,而且相鄰諧波的頻率間隔是均勻的,即譜線在頻率軸上的位置是Ω的整數倍。
(3)收斂性
指譜線幅度隨n→∞而衰減到零。因此這種頻譜具有收斂性或衰減性。
優點
在業餘無線電短波通信中,單邊頻譜占據著極其重要的位置。與調幅和調頻制相比較,其主要特點如下:
一、節約頻帶。信道容量可增加一倍,從而部分的解決了短波通信中電台擁擠的問題。
二、節約功率。與調幅制相比,在一定條件下,要達到相同的通信效果,單邊帶通訊用到的發射功率僅是調幅通訊用到的發射機功率的1/16。
三、沒有門檻效應。即使是在微弱的信號下,仍可勉強維持通信。
四、各信道間相互干擾小。保密性也稍好。
五、網路通信的可能性。不會象調幅制那樣出現嘯叫聲。
其缺點則主要是技術難度大。對頻率穩定度、濾波器的選擇性和放大器的線性要求較高。
在傅立葉變換譜儀中, 採用單邊帶傅立葉變換是提高儀器解析度的最有效的辦法。當干涉圖對稱時, 採用單邊帶傅立葉變換可以得到正確的頻譜。