一、实验目的
1、理解信号的能量谱密度和功率谱密度的概念;
2、熟悉矩形脉冲信号的能量谱密度。
二、实验仪器
1、单矩形脉冲信号
2、信号波形图
3、信号功率谱
三、实验的理论基础
1. 能量谱密度:
对信号s(t)在时域进行T时间的截短,截短后的信号为st(t),再对st(t)进行傅里叶变换,得到st(f)。
信号的能量谱密度是信号s(t)在T时间内的能量在频谱上的分布,表示为。
2. 功率谱密度:
功率是单位时间的能量,在截短时间T内,s(t)的平均功率为:
这里,是在T时间内的s(t)的平均功率在频谱上的分布,取极限 即s(t)为在全部时间的平均功率在频谱上的分布,定义为功率谱密度。
从理论上讲,信号的功率谱密度与能量谱密度只差一个系数T,在实际中,不存在T为无穷大的情况,能量信号即为功率信号。所以,可以认为能量谱密度和功率谱密度相同。