频谱有什么作用?

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用通俗的语言解释一下 什么是频谱 在离散信道中,把待传输信号进行加窗函数处理,然后将这个带窗口函数的电信号通过线性系统(通信线路)传输,就不可避免地要在输出端产生失真。这种由于通讯线路非线性引起的信号失真,就叫做频谱泄露。(其实还有时频泄漏,但是基本上和频谱泄漏一样,在这里就不多赘述了) 如图所示,假设我们要发送一个长度为N的序列A[n],我们先对它进行加窗函数w(n)的处理,得到x(n),然后通过线性系统得到y(n),在理论上我们可以让y(n)完全还原A[n],但事实上这是不可能的,因为人类大脑识别信息的过程并不是线性过程。所以即使我们收到了y(n),也不能完全复原出原始的信号A[n]。 然而,虽然我们不能完全恢复出信号A[n],但我们还是可以尽可能近似地恢复出信号A[n],而信号的频谱正是我们探索的信号A[n]的一个非常重要的特征量。于是我们就可以先通过计算出信号的频谱,然后通过傅里叶反变换得到信号的近似值。这样我们就实现了利用线性系统传递信号的同时又不损失其高频分量。

频谱的好处在于它提供了信号的一种量化方式——频率域特性。有了频谱我们就可以对信号的结构进行操作了。例如信号的滤波、信号的压缩等等都离不开对频谱的分析。

当然,有了频谱我们也就实现了在传输过程中保持高频分量不失真,那么信号的时延问题就可以通过引入编码器/解码器来解决。

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