Khái niệm phổ của tín hiệu ???

[buratino01]

Học mấy cái môn về mạng thông tin thấy khái niệm phổ của tín hiệu quan trọng quá, vậy mà mình vẫn ko hiểu bản chất của nó là j ?

Phổ là 1 khá niệm trừu tượng phải ko các bác ?. Tín hiệu biểu diễn trong miền thời gian thì rất trực quan,dễ hiểu, ko có j cả. Tần số là 1 đại lượng của tín hiệu trong miền thời gian

Thế rồi ng ta đưa th sang miền tần số(miền tần số f). Đại lượng f ở đây đặc trưng cho cái j vậy ? ko phải là tần số của tín hiệu nữa đúng ko các bác. Rồi tần số còn có dấu âm nữa...... tóm lại học bao nhiêu lần rồi mà tui vẫn chưa hiểu ..
Pác nào kiến thức uyên thâm cho mấy lời với !!

[tarzan]

Tôi không phải dân chuyên Điện tử, tôi là dân ĐKTĐ, nên cũng chỉ học qua chút ít về xử lý tín hiệu và phổ của tín hiệu. Theo tôi hiểu thì phổ của tín hiệu là một cách biểu diễn tín hiệu trong miền tần số mà thôi, đó là một cách phân tích tín hiệu để tiếp cận tín hiệu một cách dễ dàng hơn về phương diện xử lý và điều khiển. Tần số âm chỉ là cách diễn tả cho phù hợp lý thuyết toán thôi, chứ thực tế khi khảp sát người ta chỉ khảo sát phần tần số dương. Phân tích phổ rất quan trọng khi xét mối tương quan giữa 2 tín hiệu, chỉ cần phân tích phổ và xét hàm tương quan thì có thể biết dc 2 tín hiệu đó có mối liên quan gì với nhau không. Hehehe, khi nào đọc lại tôi sẽ nói chi tiết hơn, còn bây giờ tôi đi ăn cơm đây, heheheh ....

[qmk]

Hiểu nôm na là một ông gọi là Fu ri ê gì đó chứng minh được rằng một tín hiệu bất kỳ có thể tổng hợp từ các sóng sin có biên độ và tần số khác nhau.

Rồi mấy ông to đầu khác lại phát hiện ra rằng nếu biến đổi ra sóng sin thì có thể giải quyết một số vấn đề phức tạp một cách đơn giản hơn. Đặc biệt là giải phương trình vi phân.

Các sóng sin được đặc trưng bởi tần số và biên độ và pha.

Vì vậy muốn thể hiện trên trục đồ thị tập hợp các sóng sin tương đương với tín hiệu thì phải vẽ lên một trục tọa độ mà một cái là tần số còn cái kia là biên độ hoặc pha, cái tín hiệu tương đương này người ta gọi là phổ biên độ (phổ) hoặc phổ pha. Trục f ở đây thể hiện các tần số của sóng sin cần có để có thể tổng hợp ra một tín hiệu tương đương với tín hiệu gốc theo phép biến đổi Fourier...

Xét cho cùng phổ là một công cụ toán học như tích phân, đạo hàm... nó là công cụ dùng để giải quyết một số bài toán mà các công cụ truyền thống khó khăn trong việc sử dụng.

[lnnh12284]

Phổ khảo sát tín hiệu trên thang tần số, nó thuận tiện cho ta xét năng lượng của tín hiệu.Năng lượng của tín hiệu tỉ lệ thuận với tần số.Như vậy thông qua phổ của tín hiệu ta có thể "sơ bộ" đánh giá năng lượng của tín hiệu.Năng lượng và thời gian sống của tín hiệu có mối quan hệ bất định (bất định Héc sen béc ), có nghĩa là nếu tín hiệu có thời gian sống ngắn thì năng lượng của nó có độ bất định lớn (nói một cách dễ hiểu là phổ của nó sẽ kéo dài).Bởi vậy bạn sẽ thấy phổ của tín hiệu sin chẳng hạn (thời gian sống vô hạn ) sẽ chỉ có một vạch tần số thôi.Còn đối với một xung vuông chẳng hạn (thời gian sống ngắn )nó sẽ có phổ kéo dài vô hạn.
Phổ của tín hiệu tuần hoàn thì rời rạc,còn phổ của tín hiệu không tuần hoàn sẽ liên tục.Tín hiệu tuần hoàn thì sẽ có phổ tương ứng ở các thành phần điều hoà có tần số là bội của tần số gốc của tín hiệu.Còn đối với tín hiệu không tuần hoàn bạn cứ tưởng tượng nó tuần hoàn với chu kì bằng vô cùng, khi đó chúng ta sẽ thấy các thành phần điều hoà sẽ tiến lại gần nhau tạo thành một đường phổ liên tục.Cái này nhìn vài cái công thức toán thì dễ hình dung hơn.
Còn nói về các phép biến đổi Fourier, đó cũng chỉ là một phép phân tích tín hiệu thành các thành phần cơ sở thôi.Tín hiệu là một phần tử của không gian tín hiệu.Trong không gian sẽ tồn tại các hệ cơ sở đầy đủ.Như vậy, tương ứng với các hệ cơ sở khác nhau chúng ta sẽ có các cách phân tích tín hiệu khác nhau.Biến đổi Fourier chọn hệ cơ sở đầy đủ của nó là các thành phần điều hoà.Ngoài ra còn có các cơ sở khác, mỗi cái có ứng dụng riêng, bạn cứ tìm hiểu thêm nhé!Chắc chắn sẽ có nhiều điều thú vị.

[PHAMXUANDUNG]

hic cái baclnnh12284 " năng lượng của tín hiệu tỉ lệ thuận với tần số " nghe thật buồn cười , nhìn lại phổ của tín hiệu điều biên xem nó co tỉ lệ thuân với tần số hok

[lnnh12284]

Một bài viết sau hai năm thì có người tham gia góp ý, mừng thật.
Trước hết mình trích ra đây định nghĩa thế nào là tính hiệu:"1) In electronics, a signal is an electric current or electromagnetic field used to convey data from one place to another. The simplest form of signal is a direct current (DC) that is switched on and off; this is the principle by which the early telegraph worked. More complex signals consist of an alternating-current (AC) or electromagnetic carrier that contains one or more data streams.
Data is superimposed on a carrier current or wave by means of a process called modulation. Signal modulation can be done in either of two main ways: analog and digital."
Ở đây chỉ chú ý tới tính hiệu có thể xem là một trường điện từ.Mà nếu thế thì giữa năng lượng và tần số phải có mối quan hệ.Tần số càng cao thì năng lượng càng cao.Còn một cách giải thích kiểu cùi nữa là sử dụng thứ nguyên.Năng lượng có đơn vị là [J]=[kg.m/s^2.m] (cái này theo công thức Newton F=ma và A=Fs), còn tần số có đơn vị là [Hz]=[1/s].Như vậy, [J]=[kg.m^2.Hz^2] đúng là tỉ lệ thuận rồi.Bạn có lập luận gì thì post lên cho vui, tạo không khí chứ cái box này buồn quá!

[PHAMXUANDUNG]

mình hiu lầm ý bạn ! ngu thật thông cảm nha , "đúng là tần số tỉ lệ thuận với năng lượng _ với lý giải đơn giản là " khi ở tần số cao thì tín hiệu có năng lương cao và khi đó mới truyền tín hiệu đi xa được - chứ hok cần j phải điều chế đúng hok bạn " ma sao thấy bạn ít tham gia dien đàn vậy , có j giup đỡ nhau nhé bạn

[HTTTTH]

Theo công thức nổi tiếng của Einstein thì năng lượng tỷ lệ với bình phương cuả tần số.
E = hw2 với h là hằng số Planck.
Vì thế khi phân tích tín hiệu, áp dụng định lí Parseval, tính được năng lượng...

[lnnh12284]

Ai có thể giải thích được ý nghĩa vật lý nằm sau một tính chất của phép biến đổi Fourier(hoặc Laplace):"tích chập trong miền thời gian có biến đổi Fourier (hoặc Laplace) là tích phổ" không?

[HTTTTH]

Thử áp dụng công thức biến đổi ngược xem sao? Biến đổi tích phổ trở lại miền thời gian chẳng hạn.
Còn ý nghĩa của nó: Là nhờ vì vậy mà người ta mới biến đổi, để việc phân tích, tính toán khỏi bị lằng nhằng. Đây là ý nghĩa toán học thôi, vì phép biến đổi (Fourier hay Laplace) chỉ là công cụ toán học của việc phân tích. Ý nghĩa vật lý thì tôi chưa rõ lắm.

[lnnh12284]

Câu hỏi này thật ra chỉ cần một vế: đó là ý nghĩa vật lý (hay một cách diễn đạt bằng ngôn ngữ, hình ảnh) của tích chập là gì.Vì ta thấy, nếu phổ của một tính hiệu là xung vuông biên độ bằng 1 nhân với phổ của một tính hiệu khác, khi đó thì ta thấy một thao tác lọc, chỉ lấy vùng tần số của tính hiệu thứ 2 mà nằm trong xung vuông giới hạn của tính hiệu thứ 1.Mình nghĩ nếu chúng ta có một cách hiểu "hình ảnh" đối với các công thức thì sẽ nhớ lâu hơn, và không thấy khó khăn trong việc nói để người khác hiểu.Nhưng vấn đề ở chỗ cách diễn đạt bằng ngôn ngữ hình ảnh không phải bao giờ cũng có.

[HTTTTH]

Tôi hiểu bạn mà, nhưng chưa hiểu lắm về ý nghĩa vật lý của các phép biến đổi, cũng còn đang tìm hiểu.

[tienquyet88]

Phổ là gì . Là 1 tập hợp những giá trị và khai triển của nó hoặc thông số có thể tiếp nhận qua quan sát các giá trị .

Trong 1 chừng mực nào đó giá trị đầu tiên nhận dc là phổ quang học , hơn cả là phổ là 1 thuật ngữ có 1 ý nghĩa về mặt phân bố thông lượng phát ra ( tỏa ra , phát xạ ) hoặc những hạt nhỏ đến bước sóng hoặc năng lượng .

[tienquyet88]

Một tín hiệu là một hàm của thời gian. Người ta chứng minh được một hàm bất kì luôn biểu diễn được thành tổng các hàm sin. Mà hàm sin là một hàm tuần hoàn nên nó có chu kì và tần số. Nói cách khác một thành phần trong chuỗi tổng có một tần số.

Khi khai triển một hàm thành một chuỗi các hàm sin thì tập hợp các tần số của các thành phần gọi là phổ của hàm đó.

[HTTTTH]

Theo tôi, suy diễn một cách đơn giản hóa vấn đề thì nó như thế này:
- Tín hiệu bao giờ cũng có thể viết được dưới dạng một tổng của các hàm toán học phụ thuộc vào thời gian, tần số và pha. Tín hiệu tuần hoàn thì nó được viết dưới dạng chuỗi Fourier. Hàm không tuần hoàn thì dưới dạng tích phân Fourier - là tổng của các phần tử vô cùng bé.
Người ta muốn "nhìn" thấy tín hiệu, một cách trực quan, vì vậy ra đời cái dao động ký, cho phép nhìn thấy sự biến đổi của biên độ tín hiệu theo thời gian.
Nhưng biên độ không chỉ phụ thuộc thuần túy vào thời gian, mà nó còn phụ thuộc vào tần số. Vậy biểu diễn sự phụ thuộc này sẽ nhận được cái gì? Đó là PHỔ. Mỗi tín hiệu có 2 phổ: Phổ biên độ và phổ pha.
Như vậy có thể coi "phổ" là hình ảnh của tín hiệu theo trục tần số, khác với hình ảnh lâu nay ta vẫn nhìn theo trục thời gian.