* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
628
Спектральный
анализ сигналов
[гл.
22
22-5. Г Р А Ф И Ч Е С К И Й
АНАЛИЗ
Технические данные часто приводятся в ви де графиков. Исходя из этих данных, можно выполнить гармонический анализ периоди ческих функций следующим образом [Л. 1]: 1. Выбрать один полный интервал T на графике функции. 2. Р а з д е л и т ь интервал на к равных подын тервалов шириною W 3. Определить коэффициенты A при сину соидальных членах в эквивалентном ряду Фурье следующим образом:
n
Точность а н а л и з а будет возрастать при увели чении числа интервалов. В частности, если число интервалов равно £, то наивысшая гар моника п, определяемая с помощью этого метода, будет меньше чем k/2. Этот метод поясняется следующим примером: Пример 22-4 Определить амплитуды основной гармоники и первой гармоники, имеющей достаточную величину, которые содержатся в сигнале, показанном на р и с . 22-6
m —ft
ι„=2
2
m
[ Щ ^ ] ,
(22-20)
Э 4 à 6
7
Tt
8
S
/ г
Ч
амплитуда n-и гармоники; номер подынтервала, равный 1, 2, 3,... .... А; амплитуда в m-мподынтервале на гра фике функции; Ь — фазовый угол в m-м подынтервале на основной частоте, равный — [ р а д ] .
n т
где A m
Рис. 2 2 - 6 . Форма с и г н а л а к п р и м е р у 22-4.
4. Определить коэффициенты B при косинусоидальных членах из в ы р а ж е н и я
n
В
л
=
2
2
[ ^ Ξ ψ ^ ^
(22-21)
m= )
Очевидно, что сигнал этой формы является четной функцией относительно оси у, и поэтому необходимо вычислить только косинусоидальные члены. Кроме того, / [ # + Т/2] = = —/ (х), и поэтому содержатся только не четные гармоники. Первой гармоникой с ампли тудой достаточной величины будет третья, а чтобы получить величину третьей гармоники, необходимо только разделить функцию больше, Таблица I
Ордината
m
Амплитуда
а
Угол
и
CS U O
m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -1 -1 —1 -J -1 1 1
1
m 36 72
е
TTt
sin B
m
а
т
s l n
"m
! 1
0,809 0,309 —0,309 —0,809 -1,0 —0,809 —0,309 0,309 0,809 1,0
0,809 0,309 0,309 0,809 1,0 0,809 0,309 0,309 0,809 1,0
0,588 0,951 0,951 0,588 0 —0,588 —0,951 —0,951 —0,588 0
0,588 0,951 —0,951 —0,588 0 0,588 0,951 —0,951 —0,588 0
е
108° 144 180 216
е
е
е
252° 288° 324° 360
е
Σ = 6,472
Следовательно, A = ^J
i
6
2
- 2 = 1,294.