頻譜分析一些信號的頻譜

2019-03-13 [2931]

　　頻譜分析是一種將復噪聲號分解為較簡單信號的技術。許多物理信號均可以表示為許多不同頻率簡單信號的和。找出一個信號在不同頻率下的信息（可能是幅度、功率、強度或相位等）的作法就是頻譜分析。

　　一些信號的頻譜

　　可見光

　　光源由不同的顏色所組成，各顏色的光有不同的頻率，所占的比例可能也有不同。三棱鏡透過折射的方式，將不同頻率的光折射到不同的位置，因此可以看到不同顏色的光。同樣的也可以將一般光源用三棱鏡處理，投映出連續的或不連續的彩色光帶。光帶的顏色表示其頻率，而明暗可表示其比例的多寡，這就是光的頻譜，一般稱為光譜。若所有頻率的顏色含量都一様，其合成的顏色會是白色，而其幅度對應頻率的頻譜會是一條水平線。因此一般會將頻譜為水平線的信號以“白色”來稱呼。

　　聲音

　　音源也可以由許多不同頻率的聲音組成。不同頻率會刺激耳朵中對應的接收器。若主要的刺激只有一個頻率，我們就可以聽到其音高，音源的音色會由聲音頻號的頻譜中，其他頻率的部分來決定，也就是所謂泛音。一般會稱為“噪音”的聲音，其中會包括許多不同頻率。若聲音的頻譜是一條水平線，則稱為白噪聲或白噪音，此詞也可常用在其他型式的信號及頻譜。

　　廣播及通信

　　在廣播及通信的領域中，頻譜會由許多不同的信號來源共享。每個廣播電臺及電視臺所傳送信號的頻率均需在各自的范圍內，稱為“信道”。當許多廣播同時發送信號時，各個信道上有個自獨立的信息，廣播的頻譜即為所有個別信道信號的總和，分布在很廣的頻率范圍內。任何一個廣播接收器只能接收到單一的電壓對時間信號，因此會使用LC電路來選擇單一的信道或頻率范圍，然后將接收到的信息解調制，得到需要的信息。若將接收器各頻率下信號的強弱對應頻率繪圖，所得的就是其接收信號的頻譜。