方波

✍ dations ◷ 2025-04-26 12:22:44 #信号处理,傅里叶级数,电子学术语

方波是一种非正弦曲线的波形,通常会于电子和讯号处理时出现。理想方波只有“高”和“低”这两个值。

在现实世界,方波只有有限的带宽。由于一般电子零件只有高(1)和低(0)两个值,方波就自然产生,并于数位开关电路中广泛应用。因为方波可以快速从一个值转至另一个(即0→1或1→0),所以方波就用作时钟讯号来准确地触发同步电路。但是如果用频率定义域来表示方波,就会出现一连串的谐波。这可能会产生电磁波和电流脉波,影响周围的电路,产生噪声和错误,对一些精密仪器如类比数位资料转换器(analog-to-digital converter)影响十分明显,所以设计会使用正弦波作时钟讯号来代替方波。

在音乐上,方波被视为空洞的声音,因此会以减法合成过滤方波作管乐的基础。另外,电吉他的失真效果(distortion)把波形的外层削去,令波形趋向成为方波。失真越大会令波形越像方波。

一个“简单二能级莱德马契函数”(simple two-level Rademacher function)就是一个方波。

方波和锯齿波不同。锯齿波包含所有整数谐波成分(integer harmonics),方波只有奇数谐波成分。

我们可以傅里叶级数表达一个理想方波,这个傅里叶级数有无限个项,如下式:

x s q u a r e ( t ) = 4 π k = 1 sin ( ( 2 k 1 ) 2 π f t ) ( 2 k 1 ) = 4 π ( sin ( 2 π f t ) + 1 3 sin ( 6 π f t ) + 1 5 sin ( 10 π f t ) + . . . ) {\displaystyle x_{\mathrm {square} }(t)={\frac {4}{\pi }}\sum _{k=1}^{\infty }{\sin {\left((2k-1)2\pi ft\right)} \over (2k-1)}={\frac {4}{\pi }}\left(\sin(2\pi ft)+{1 \over 3}\sin(6\pi ft)+{1 \over 5}\sin(10\pi ft)+...\right)} 是2.也可以用分段的方式表示:

当下列式子成立时,上述式子成立

相关

  • 风险管理风险管理(risk management)是一个管理过程,包括对风险的定义、测量、评估和发展因应风险的策略。目的是将可避免的风险、成本及损失极小化。理想的风险管理,事先已排定优先次序,
  • 群体遗传学现代生物分类群体从它们的 共同祖先遗传分化的图示。进化论介绍(英语:Introduction to evolution) 演化的证据 共同起源 共同起源的证据群体遗传学 · 遗传多样性 突变 · 自
  • abbr class=abbr title=S37: 穿戴适合的手套S37/abbr安全建议标准词(英语:Safety phrases,简写:S-phrases)是于《欧盟指导标准67/548/EEC 附录Ⅳ: 有关危险物品与其储备的安全建议》里定义。该列表被集中并再出版于指导标准2001/59/
  • 老鹰乐队老鹰乐团(Eagles)是20世纪70年代早期成立于美国洛杉矶的一支摇滚乐团,至今共发行7张专辑与29支单曲。乐团于1980年一度解散,于1994年重组,开始在各地进行的巡回演唱。乐团有5首头
  • 一千零一夜 (1969年电影)一千零一夜(日语:千夜一夜物语)是山本暎一导演、手冢治虫构思的1969年动画电影。是虫Production成人目标电影剧系列作品之一。
  • 苄基钾苄基钾(Benzyl potassium)是化学式为C6H5CH2K的有机化合物,由苄基(去掉一个氢原子的甲苯)和钾组成,是有强碱性的橘色固体,只能存放在碳氢化合物的溶剂中。苄基钾常用来制备钾盐,虽然
  • 筛草筛草(学名:),又名海米、砂砧苔草,为莎草科苔草属的植物。分布于俄罗斯、日本、台湾、朝鲜以及中国大陆的江苏、青海、黑龙江、辽宁、河北、山东、浙江等地,生长于海拔200米的地区,
  • 评论家选择电影奖最佳整体演出评论家选择电影奖最佳整体演出(Critics' Choice Movie Award for Best Acting Ensemble)是颁发给年度最佳整体演出,于2001年开始颁发。最近的得主是电影《爱尔兰人》的一众演员
  • 毕宝文毕宝文(1960年7月-),山东淄博人。男,汉族。1980年7月参加工作,1985年4月加入中国共产党。曾任山东省公安厅经济文化保卫处科员、副科长、科长、副处长,日照市公安局副局长,日照市公
  • 曹衮曹衮(200年代初-235年),曹操的儿子,母亲是杜夫人。曹魏时代封中山王。与沛王曹林、金乡公主同为杜夫人所生,与秦朗同母异父。建安二十一年(216年)封平乡侯。少年好学,十几岁就能写文