傅里叶级数与频谱:单边谱与双边谱
《测试技术 / 信号分析》课堂笔记:傅里叶级数 · 频谱(单边谱 / 双边谱)· 傅里叶变换
本文整理自 2026-10-14 下午课堂录音的前半段(约 00:10 — 01:45)。原始录音环境噪声较大,部分口述内容无法准确还原,凡不确定处均在第八部分列出,请以教材为准。
一、这节课讲了什么
这节课的主线只有一句话:如何把一个复杂信号,拆成一堆不同频率的正弦 / 余弦分量,再用「频谱」把它画出来。
| 模块 | 内容 |
|---|---|
| 引入 | 从原始电流波形 → 各频率分量 → 用「窗口」筛选感兴趣的频率 |
| 三角形式傅里叶级数 | $A_0$、$A_n$、$B_n$ 的求法;奇偶性带来的简化 |
| 指数形式傅里叶级数 | 复系数 $C_n$;由它自然导出双边谱 |
| 频谱 | 幅度谱、相位谱;$\lvert C_n\rvert$ 与 $A_n$ 的定量关系 |
| 准周期信号 | 两个周期信号叠加,频率比不是有理数 → 不是周期信号 |
| 非周期信号 | $T \to \infty$ 极限 → 离散谱变连续谱 → 傅里叶变换 |
课堂上的推进顺序是「先三角形式、再指数形式,最后推到非周期」,本文按这个顺序讲。
二、核心结论速览
- 信号分解的物理意义:任何复杂波形都能看成直流 + 一系列不同频率、不同幅值、不同相位的正弦波的叠加。
- 工程上做分解的目的很实际——滤波与选频:用「窗口函数」只让感兴趣的那几个频率通过。
- 周期信号的分解工具是傅里叶级数,前提是该信号在一个周期内满足狄利克雷条件(连续或只有有限个第一类间断点、只有有限个极值点、绝对可积)。
- 三角形式:$x(t)=A_0+\sum_{n=1}^{\infty}(A_n\cos n\omega_0 t+B_n\sin n\omega_0 t)$,其中 $\omega_0=2\pi/T$ 是基波角频率。
- $A_0$ 是直流分量,等于信号在一个周期内的平均值。
- $A_n$、$B_n$ 由正交性求出,积分区间取一个周期即可($0\sim T$ 或 $-T/2\sim T/2$ 都行)。
- 奇偶性是第一简化手段:偶函数 → $B_n=0$(只剩余弦);奇函数 → $A_n=0$ 且 $A_0=0$(只剩正弦)。
- 判断奇偶不要死记公式,画到坐标系里看——这是老师在课上反复强调的「小经验」。
- 三角函数族的正交性是求系数的理论基础:不同频率的 $\sin$、$\cos$ 在一个周期内积分恒为 0。
- 指数形式:$x(t)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}C_n e^{jn\omega_0 t}$,$n$ 取全部整数(含负)。
- $C_n$ 是复数,因此它同时携带幅值和相位两重信息。
- 三角形式 → 单边谱($n=0,1,2,\dots$);指数形式 → 双边谱($n=0,\pm1,\pm2,\dots$)。
- 两种谱的换算关系:$n\ge1$ 时 $|C_n|=\frac{1}{2}A_n$;$n=0$ 时 $C_0=A_0$。
- 课堂用矩形波验证了上式:$A_n=\frac{2a}{n\pi}$,对应 $|C_n|=\frac{a}{n\pi}$,正好是一半。
- 双边谱是偶对称的:$|C_{-n}|=|C_n|$,正负频率成对出现。
- 相位谱由 $C_n$ 的辐角给出;$n>0$ 与 $n<0$ 的相位反对称。
- 准周期信号:两个(或以上)周期信号叠加,若各频率之比不全是有理数,则叠加结果找不到公共周期,因此不是周期信号。
- 准周期信号仍是离散谱,但谱线位置不成等间隔的谐波关系——这是它与周期信号的根本区别。
- 非周期信号可以看作周期趋于无穷大的周期信号:谱线间隔 $\Delta\omega=\omega_0=2\pi/T\to0$,谱线无限密集 → 离散谱变成连续谱。
- 连续谱不能再用「某根谱线有多高」描述,要改用频谱密度的概念。
- 由此得到傅里叶变换对:正变换 $X(\omega)=\int_{-\infty}^{\infty}x(t)e^{-j\omega t}dt$,逆变换 $x(t)=\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}X(\omega)e^{j\omega t}d\omega$。
- $X(\omega)$ 是复函数,所以非周期信号的频谱同样有幅度谱密度和相位谱密度两条曲线。
- 周期信号的频谱是离散的、谐波性的;非周期信号的频谱是连续的——这是两类信号最核心的差别。
- 时域与频域是一一对应的:一个域里越宽,另一个域里越窄;做频域分析时务必分清楚横轴是频率还是时间。
三、知识结构树
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四、知识点详解
4.1 从波形到频谱:为什么要做信号分解
课堂从一个实际的电流波形讲起:原始波形看起来杂乱,但展开之后可以看到它是由几个确定频率的分量叠加而成的。
这个思路的工程价值在于:
- 可以对指定频率范围的信号做提取或抑制;
- 用一个「窗口」把不需要的频率挡在外面,只保留感兴趣的成分;
- 这就是滤波器的基本思想——「只允许经过这个窗口的频率,其他频率一律通不过」。
课堂原话大意:这是工程上非常常用的手段,把信号按频率分解,然后选择我们感兴趣的信号。
4.2 三角形式傅里叶级数
表达式
$x(t)=A_0+\sum_{n=1}^{\infty}(A_n\cos n\omega_0 t+B_n\sin n\omega_0 t)$
其中 $\omega_0=\frac{2\pi}{T}$ 称为基波角频率,$n\omega_0$ 是第 $n$ 次谐波的角频率。
系数公式
$A_0=\frac{1}{T}\int_{0}^{T}x(t),dt$
$A_n=\frac{2}{T}\int_{0}^{T}x(t)\cos n\omega_0 t,dt$
$B_n=\frac{2}{T}\int_{0}^{T}x(t)\sin n\omega_0 t,dt$
- $A_0$ 是直流分量,物理意义是信号在一个周期内的平均值;
- $A_n$ 是第 $n$ 次余弦分量的幅值;
- $B_n$ 是第 $n$ 次正弦分量的幅值。
积分区间取 $0\sim T$ 或 $-T/2\sim T/2$ 都可以,只要正好是一个周期。
理论基础:三角函数的正交性
$\int_{0}^{T}\cos m\omega_0 t\cos n\omega_0 t,dt=0\quad(m\neq n)$
$\int_{0}^{T}\sin m\omega_0 t\sin n\omega_0 t,dt=0\quad(m\neq n)$
$\int_{0}^{T}\sin m\omega_0 t\cos n\omega_0 t,dt=0\quad(\forall, m,n)$
正是因为不同频率的三角函数在一个周期内「互相抵消」,才能把某一个系数单独「筛」出来。
4.3 奇偶性带来的简化(重点)
这是本节最实用的一条:先看奇偶性,能省掉一半的积分。
| 信号性质 | 满足条件 | 结论 |
|---|---|---|
| 偶函数 | $x(-t)=x(t)$ | $B_n=0$,只剩余弦项(含 $A_0$) |
| 奇函数 | $x(-t)=-x(t)$ | $A_n=0$ 且 $A_0=0$,只剩正弦项 |
| 一般函数 | 无对称性 | $A_0$、$A_n$、$B_n$ 都要算 |
判断方法(课堂强调的「小经验」)
不要死记公式,把波形画到坐标系里看:
- 波形关于纵轴($t=0$)左右对称 → 偶函数;
- 波形关于原点中心对称 → 奇函数;
- 都不是 → 老老实实算。
课堂原话大意:只要用我这个图形的方式去理解,分母、分子谁为零基本上都能先判断出来。
补充:半波对称
如果信号满足 $x(t+T/2)=-x(t)$(后半周期是前半周期倒过来),则只含奇次谐波,偶次谐波系数全为 0。方波就属于这一类。
4.4 指数形式傅里叶级数
表达式
$x(t)=\sum_{n=-\infty}^{\infty}C_n e^{jn\omega_0 t}$
注意这里的求和范围是 $n$ 从 $-\infty$ 到 $+\infty$,也就是说包含了负频率。
复系数
$C_n=\frac{1}{T}\int_{0}^{T}x(t)e^{-jn\omega_0 t},dt$
- $C_n$ 是复数,因此可以写成 $C_n=|C_n|e^{j\varphi_n}$,其中 $\lvert C_n\rvert$ 是幅值,$\varphi_n$ 是相位;
- 复系数 $C_n$ 与三角形式的系数之间存在确定的换算关系(见 4.5)。
为什么要用指数形式
- 表达式更紧凑,只有一个系数 $C_n$;
- 直接对应双边谱,物理上正、负频率成对出现;
- 是通向傅里叶变换的自然跳板(把求和换成积分)。
4.5 单边谱与双边谱
| 对比项 | 三角形式 | 指数形式 |
|---|---|---|
| 谱的类型 | 单边谱 | 双边谱 |
| $n$ 的取值范围 | $0,1,2,3,\dots$ | $\dots,-2,-1,0,1,2,\dots$ |
| 系数 | $A_0$、$A_n$、$B_n$ | $C_n$(复数) |
| 谱线位置 | 只有正频率 | 正、负频率成对出现 |
换算关系(本节最关键的一组公式)
$C_0=A_0$
$|C_n|=\frac{1}{2}A_n\quad(n\ge1)$
也就是说,双边谱的每根谱线高度,正好是单边谱的一半——因为双边谱把同一个幅值「劈」给了正、负两个频率。
课堂的矩形波验证
以幅值为 $a$ 的矩形波为例,算出:
$A_n=\frac{2a}{n\pi}$
那么按换算关系:
$|C_n|=\frac{1}{2}\cdot\frac{2a}{n\pi}=\frac{a}{n\pi}$
课堂上把两条谱逐根对照,确认每根谱线都正好是一半,从而验证了上面这个结论。
幅度谱与相位谱
- 幅度谱:双边幅度谱关于纵轴偶对称,即 $|C_{-n}|=|C_n|$;
- 相位谱:双边相位谱关于原点奇对称,正负频率的相位差一个负号。
4.6 准周期信号
定义:由两个或两个以上的周期信号叠加而成。
判别准则:设两个分量的频率为 $f_1$、$f_2$,令 $f_1/f_2$:
- 若比值是有理数 → 存在公共周期,叠加结果仍是周期信号;
- 若比值是无理数 → 找不到公共周期,叠加结果不是周期信号。
课堂举例
三个叠加信号中,只有第 2 个的频率比是有理数(比值为 1 : 6),其余两个都是无理数比。因此只有第 2 个是真正的周期信号,另外两个属于准周期信号。
频谱特征
- 准周期信号仍然是离散谱;
- 但谱线不成等间隔的谐波关系(各分量频率之间没有整数倍关系);
- 所以它介于「周期」与「非周期」之间——谱离散,但非周期。
4.7 从周期到非周期:傅里叶变换
思路:把周期推向无穷大
周期信号的谱线间隔为:
$\Delta\omega=\omega_0=\frac{2\pi}{T}$
当 $T\to\infty$ 时,$\Delta\omega\to0$——谱线越来越密,最后连成一片。
同时,求和式 $\sum$ 在极限下变成积分 $\int$:
$\sum_{n=-\infty}^{\infty}C_n e^{jn\omega_0 t}\quad\longrightarrow\quad\int_{-\infty}^{\infty}X(\omega)e^{j\omega t},d\omega$
傅里叶变换对
$X(\omega)=\int_{-\infty}^{\infty}x(t)e^{-j\omega t},dt$
$x(t)=\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}X(\omega)e^{j\omega t},d\omega$
- $X(\omega)$ 称为信号的频谱密度函数(也叫频谱函数);
- 它是复函数:$X(\omega)=|X(\omega)|e^{j\varphi(\omega)}$。
关键理解
| 周期信号 | 非周期信号 | |
|---|---|---|
| 频谱 | 离散谱线 | 连续曲线 |
| 描述量 | 谱线幅值 $A_n$ / $\lvert C_n\rvert$ | 频谱密度 $\lvert X(\omega)\rvert$ |
| 量纲 | 与信号同量纲 | 信号量纲 × 时间(因为是「密度」) |
课堂上特别提醒:非周期信号不能再说「某个频率上的幅值是多少」,因为它是在单位频率上的密度——严格来说两者在概念上有区别,只是习惯上都叫「频谱」。
收敛条件
傅里叶变换存在的充分条件通常表述为绝对可积:
$\int_{-\infty}^{\infty}|x(t)|,dt<\infty$
这是比狄利克雷条件更严格的数学条件;工程上大多数实际信号都满足。
4.8 时域与频域的对应关系
课堂最后把正变换和逆变换摆在一起对照,强调一个容易混的点:
| 式子 | 积分变量 | 结果域 |
|---|---|---|
| 正变换 $X(\omega)=\int x(t)e^{-j\omega t}dt$ | 对时间积分 | 得到频率的函数 |
| 逆变换 $x(t)=\frac{1}{2\pi}\int X(\omega)e^{j\omega t}d\omega$ | 对频率积分 | 得到时间的函数 |
- 正变换:对时间积分 → 得到频率的函数;
- 逆变换:对频率积分 → 得到时间的函数;
- 两个式子的指数符号相反(一个 $-j\omega t$,一个 $+j\omega t$)。
课堂原话大意:一定要清楚你是在讲频率还是时间,横轴代表什么要说明白。
由此引出的一般规律
- 时域越「窄」(脉冲越短)→ 频域越「宽」;
- 时域越「宽」(变化越慢)→ 频域越「窄」;
- 这就是时宽与带宽成反比,是后续采样定理、测不准关系的根源。
五、例题与解题方法汇总
题型 1:求周期信号的傅里叶级数系数
步骤
- 写出周期 $T$,算出 $\omega_0=\frac{2\pi}{T}$;
- 先判断奇偶性,确定哪些系数可以直接判零;
- 对剩下的系数套积分公式,积分区间取一个周期;
- 写出级数表达式。
要点:先判奇偶能省掉大量计算,是考场上的第一反应。
题型 2:由三角形式系数写双边谱
步骤
- $C_0=A_0$;
- $|C_n|=\frac{1}{2}A_n$($n\ge1$);
- 按偶对称补出 $n<0$ 的部分:$|C_{-n}|=|C_n|$;
- 相位按奇对称补出。
要点:双边谱每根线是单边谱的一半,别忘了一分为二。
题型 3:判断叠加信号是否为周期信号
步骤
- 求出各分量的频率 $f_1,f_2,\dots$;
- 两两求比值,化为最简分数;
- 全部为有理数 → 周期信号;出现无理数 → 准周期信号(非周期)。
题型 4:判断信号的对称性并简化
| 观察到的特征 | 结论 |
|---|---|
| 关于纵轴对称 | 偶函数,$B_n=0$ |
| 关于原点对称 | 奇函数,$A_n=0$,$A_0=0$ |
| 后半周期是前半周期的倒像 | 只含奇次谐波 |
| 无对称性 | 全部系数都要算 |
六、术语速查表
| 术语 | 含义 |
|---|---|
| 基波 / 基频 | $n=1$ 对应的分量,角频率 $\omega_0=2\pi/T$ |
| 谐波 | $n\ge2$ 的分量,频率是基频的整数倍 |
| 直流分量 | $A_0$,信号在一个周期内的平均值 |
| 三角形式 | 用 $\cos$、$\sin$ 展开的傅里叶级数 |
| 指数形式 | 用 $e^{jn\omega_0 t}$ 展开的傅里叶级数 |
| 单边谱 | 三角形式对应的谱,$n$ 只取非负 |
| 双边谱 | 指数形式对应的谱,$n$ 取全部整数 |
| 幅度谱 | 各频率分量的幅值随频率的分布 |
| 相位谱 | 各频率分量的初相随频率的分布 |
| 正交性 | 不同频率三角函数在一个周期内积分为 0 |
| 偶函数 | $x(-t)=x(t)$,只含余弦 |
| 奇函数 | $x(-t)=-x(t)$,只含正弦 |
| 准周期信号 | 多个周期信号叠加、频率比含无理数,非周期但谱离散 |
| 频谱密度 | 非周期信号的频谱,连续且带「密度」量纲 |
| 傅里叶变换 | 非周期信号从时域到频域的变换 |
| 狄利克雷条件 | 傅里叶级数收敛的充分条件 |
| 绝对可积 | $\int\lvert x(t)\rvert,dt<\infty$,傅里叶变换存在的充分条件 |
| 窗口函数 | 用于选频,只让指定频率通过 |
七、课堂强调与复习重点
- 先看奇偶性再算积分——这是老师反复强调的第一反应。
- 判断奇偶靠画图,不要背公式。
- $|C_n|=\frac{1}{2}A_n$ 必须记牢,课堂上专门用矩形波逐根谱线验证过。
- 分清单边谱与双边谱:一个 $n\ge0$,一个 $n\in\mathbb{Z}$。
- 准周期信号的关键是频率比是否有理数。
- 非周期信号是周期信号的极限,这条思路贯穿整章。
- 时域与频域的横轴千万别搞混——正变换对时间积分、逆变换对频率积分。
- 积分区间取一个周期即可,取 $0\sim T$ 最省事。
八、【以教材为准】待核对清单
本节录音质量较差,以下内容无法从录音中准确还原,请对照教材确认后再采信:
- 矩形波例子的幅值符号:课堂上口述的波形幅值记为 $a$,$A_n=\frac{2a}{n\pi}$。教材中若用 $A$ 或 $E$ 表示幅值,请按教材符号替换。
- 准周期信号举例的三个频率值:录音中只能听出「比值 1:6 是有理数、另外两个是无理数」,具体频率数值未能还原。
- 相位谱的具体表达式:录音中只讲清了「正负频率相位反对称」,$\varphi_n=\arctan(-B_n/A_n)$ 这一形式是我按通识补的。
- 半波对称的表述:录音中未明确出现「半波对称」一词,$x(t+T/2)=-x(t)$ 的结论是按教材通识补充的。
- 收敛条件的严格表述:录音中提到「绝对可积」但语焉不详,具体表述请以教材为准。
- 「窗口函数」的定义范围:课堂上把滤波器与窗口放在一起讲,教材中若将二者分开定义,请以教材为准。
九、复习自测
傅里叶级数三角形式的表达式是什么?$\omega_0$ 与 $T$ 是什么关系?
$A_0$ 的物理意义是什么?为什么说它是「直流分量」?
写出 $A_n$、$B_n$ 的积分公式。
偶函数的傅里叶级数中哪些项一定为零?为什么?
奇函数的傅里叶级数中哪些项一定为零?$A_0$ 呢?
课堂上推荐的「判断奇偶性」的方法是什么?
三角函数正交性在求傅里叶系数中起什么作用?
指数形式傅里叶级数的求和范围是什么?为什么包含负频率?
$C_n$ 为什么是复数?它携带哪两重信息?
单边谱和双边谱分别对应哪种展开形式?
写出 $\lvert C_n\rvert$ 与 $A_n$ 的换算关系,并说明 $n=0$ 时的情况。
课堂用哪个信号验证了第 11 题的结论?验证结果是什么?
双边幅度谱具有什么对称性?相位谱呢?
什么是准周期信号?如何判断一个叠加信号是不是周期信号?
准周期信号的频谱是离散的还是连续的?它与周期信号的谱有何区别?
非周期信号是如何从周期信号「取极限」得到的?极限过程中谱线间隔如何变化?
写出傅里叶变换对的两个式子,并说明各自是对哪个变量积分。
非周期信号的频谱为什么要叫「频谱密度」?它和周期信号的谱线幅值在概念上有什么区别?
傅里叶变换存在的充分条件是什么?
时宽与带宽之间是什么关系?举一个直观的例子说明。
滤波器与「窗口函数」在思路上有什么共同点?
如果横轴标错(把时间当频率),会导致什么后果?
十、复习自测参考答案
建议先自己做完第九部分,再对照这里。带「★」的是本题的重点。
1. $x(t)=A_0+\sum_{n=1}^{\infty}(A_n\cos n\omega_0 t+B_n\sin n\omega_0 t)$;$\omega_0=\frac{2\pi}{T}$,称为基波角频率。
2. $A_0$ 是信号在一个周期内的平均值。因为恒定不变的成分就是直流,而「平均值」恰好剔除了所有交变分量(正弦、余弦在一个周期内积分为 0),剩下的只有直流部分,所以叫直流分量。
3. $A_n=\frac{2}{T}\int_{0}^{T}x(t)\cos n\omega_0 t,dt$;$B_n=\frac{2}{T}\int_{0}^{T}x(t)\sin n\omega_0 t,dt$。
4. ★ $B_n$ 全为 0(只剩余弦项和 $A_0$)。因为偶函数乘以奇函数($\sin$ 是奇函数)后变为奇函数,而奇函数在对称区间上的积分为 0,所以 $B_n=0$。
5. ★ **$A_n$ 全为 0,且 $A_0=0$**(只剩正弦项)。$A_0$ 为零是因为奇函数在一个周期上的积分为 0。
6. 把波形画到坐标系里看:关于纵轴对称 → 偶函数;关于原点中心对称 → 奇函数。不要死记公式。
7. 正交性使得不同频率的三角函数在一个周期内积分互相抵消。正因为「其他所有项都积成 0,只有要算的那一项不为 0」,才能把某一个系数单独「筛」出来。
8. 求和范围是 $n$ 从 $-\infty$ 到 $+\infty$(全部整数,含负)。包含负频率是因为指数形式用的是 $e^{jn\omega_0 t}$——由欧拉公式,正、负两个指数项合起来才能还原实信号中的 $\cos$、$\sin$。负频率本身没有物理意义,只是数学上的成对项。
9. 因为 $C_n=\frac{1}{T}\int_{0}^{T}x(t)e^{-jn\omega_0 t},dt$,被积函数含复指数,积分结果是复数。它携带幅值($|C_n|$)和相位($\varphi_n$)两重信息。
10. 三角形式 → 单边谱($n=0,1,2,\dots$);指数形式 → 双边谱($n=0,\pm1,\pm2,\dots$)。
11. ★ $|C_n|=\frac{1}{2}A_n$($n\ge1$);**$n=0$ 时 $C_0=A_0$,不是一半**。
12. 用矩形波验证。算出 $A_n=\frac{2a}{n\pi}$,对应 $|C_n|=\frac{a}{n\pi}$,正好是单边谱的一半,课堂上逐根谱线对照确认。
13. 双边幅度谱偶对称:$|C_{-n}|=|C_n|$。双边相位谱奇对称:正负频率的相位差一个负号。
14. ★ 准周期信号是由两个或以上周期信号叠加而成、但没有公共周期的信号。判断方法:把各分量的频率两两求比值并化为最简分数——全部为有理数 → 周期信号;出现无理数 → 准周期信号(非周期)。
15. 准周期信号的频谱是离散的,但不是等间隔的谐波关系。区别:周期信号的谱线位于 $n\omega_0$,是等间隔谐波;准周期信号的谱线位置之间没有整数倍关系,离散但不成谐波。
16. ★ 把周期 $T$ 推向无穷大。此时谱线间隔 $\Delta\omega=\omega_0=\frac{2\pi}{T}\to0$,谱线无限密集,求和 $\sum$ 变成积分 $\int$,离散谱变成连续谱。
17. 正变换 $X(\omega)=\int_{-\infty}^{\infty}x(t)e^{-j\omega t},dt$,对时间 $t$ 积分,得到频率的函数;逆变换 $x(t)=\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}X(\omega)e^{j\omega t},d\omega$,对频率 $\omega$ 积分,得到时间的函数。
18. ★ 因为非周期信号的频谱是连续的,谱线之间没有间隙,不能再用「某根谱线有多高」来描述,只能描述「单位频率上的幅值」,所以叫密度。概念区别:周期信号的谱线幅值与信号同量纲;频谱密度是信号量纲 × 时间,因为它表示单位频率宽度内的含量。
19. 通常表述为绝对可积:$\int_{-\infty}^{\infty}\lvert x(t)\rvert,dt<\infty$。
20. 时宽与带宽成反比——一个域里越窄,另一个域里越宽。直观例子:一个极窄的冲激(时宽趋于 0),其频谱是无限宽的平坦谱;反过来,一个恒定不变的直流(时宽无穷),频谱是一根谱线(带宽趋于 0)。
21. 两者都是「只让感兴趣的频率通过」:滤波器在频域上划出一个通带,通带外的频率被衰减;窗口函数在时域上截取一段信号,等效于在频域上用窗口去「框选」谱线。课堂上把二者放在一起讲,讲的正是选频这一个共同目的。
22. 会把结论彻底搞反。因为时域和频域的规律相反(时宽与带宽成反比、积分变量不同),横轴标错会导致对「宽 / 窄」「快 / 慢」的判断全部颠倒,别人也无法理解你在讲哪个域。所以课堂上特别强调:横轴代表什么必须说清楚。