方波

✍ dations ◷ 2025-12-09 07:47:14 #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

  • 物联网物联网(英语:Internet of Things,缩写IoT),又称IoT技术,是互联网、传统电信网等的信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。物联网一般为无线网,而由于每个人
  • 2019年 克拉斯诺亚尔斯克第二十九届冬季世界大学生运动会(英语:XXIX Winter Universiade)将于2019年3月2日至12日在俄罗斯克拉斯诺亚尔斯克举行。这也是俄罗斯首次在该国亚洲部分举行的国际级赛事。是
  • 戈壁苏木贝尔省戈壁苏木贝尔省(蒙古语:Говьсүмбэр аймаг,转写:Govisümber aimag)位于蒙古国中部偏东,面积5,541平方公里,人口13,240 (2011年)。首府乔伊尔。原为东戈壁省一部分。
  • 宁阳县35°45′31.3″N 116°48′19.6″E / 35.758694°N 116.805444°E / 35.758694; 116.805444坐标:35°45′31.3″N 116°48′19.6″E / 35.758694°N 116.805444°E / 35.7586
  • 飞行器发动机制造商列表主要的民用航空发动机生产厂商有:以下是从过去至今的飞行器引擎制造商列表。较重要的那些被显示为粗体。 航空史 · 飞行器(制造商) · 飞行器发动机(制造商) · 旋翼机(制造商) ·
  • 双斑疹贝双斑疹贝(学名:)又称花珠宝螺(),为宝贝科疹贝属的动物。分布于太平洋暖水区,可见于台湾岛及中国大陆的海南岛、西沙群岛等地,于暖水生活,可能栖息在低潮区或稍深的浅海珊瑚礁间、礁石
  • 巴布亚蟆口鸱巴布亚蟆口鸱 ,学名:(Podargus papuensis), 发现分布于东太平洋诸岛屿。 该物种的自然栖息地是亚热带或热带潮湿的低地森林 。
  • 2061太空漫游《2061:太空漫游》()是一本科幻小说,作者亚瑟·克拉克。这本小说是2001:太空漫游系列的第三本。
  • 欧文·巴菲尔德亚瑟·欧文·巴菲尔德(英语:Arthur Owen Barfield,1898年11月9日-1997年12月14日)是英国作家、诗人、哲学家、律师,迹象文学社成员,亦为C·S·路易斯的密友。出生伦敦的马斯韦尔山,
  • 上知令上知令,(平假名:じょうちれい、あげちれい),是指从1840年代到1870年代,江户幕府及明治政府所发出的土地没收政令,有时也表记成“上地令”。江户时代,寺院及神社的领地(称寺社领)是得到