В электронике этот термин обычно применяется к изменяющимся во времени напряжениям , токам или электромагнитным полям . В акустике его обычно применяют к устойчивым периодическим звукам — изменениям давления в воздухе или других средах. В этих случаях форма волны является атрибутом, который не зависит от частоты , амплитуды или фазового сдвига сигнала.
Форму электрического сигнала можно визуализировать с помощью осциллографа или любого другого устройства, которое может фиксировать и отображать его значение в разное время с подходящими масштабами по осям времени и значений. Электрокардиограф — медицинское устройство для записи формы электрических сигналов , связанных с биением сердца ; эта форма волны имеет важное диагностическое значение. Генераторы сигналов , которые могут выдавать периодическое напряжение или ток одной из нескольких форм сигналов, являются распространенным инструментом в лабораториях и мастерских электроники.
Форма волны устойчивого периодического звука влияет на его тембр . Синтезаторы и современные клавишные инструменты могут генерировать звуки со множеством сложных форм сигналов. [1]
Общие периодические сигналы
Простые примеры периодических сигналов включают следующее, где время , длина волны , амплитуда и фаза :
Прямоугольная волна : . Эта форма сигнала обычно используется для представления цифровой информации. Прямоугольная волна постоянного периода содержит нечетные гармоники , которые уменьшаются на уровне -6 дБ/октава.
Пилообразная волна : . Это похоже на зубья пилы. Часто встречается во временных базах для сканирования дисплея. Он используется в качестве отправной точки для субтрактивного синтеза , поскольку пилообразная волна постоянного периода содержит нечетные и четные гармоники , которые уменьшаются на уровне -6 дБ /октава.
Ряд Фурье описывает разложение периодических сигналов, так что любая периодическая форма сигнала может быть сформирована суммой (возможно, бесконечного) набора основных и гармонических составляющих. Непериодические сигналы конечной энергии можно преобразовать в синусоиды с помощью преобразования Фурье .
Другие периодические сигналы часто называют составными сигналами и часто можно описать как комбинацию нескольких синусоидальных волн или других базисных функций, сложенных вместе.
^ ab «Определение формы сигнала». techterms.com . Проверено 9 декабря 2015 г.
^ Дэвид Крекрафт, Дэвид Горэм, Электроника , 2-е изд., ISBN 0748770364 , CRC Press, 2002, стр. 62
^ «IEC 60050 — Подробности для номера IEV 103-10-02: «форма сигнала»» . Международный электротехнический словарь (на японском языке) . Проверено 18 октября 2023 г.
дальнейшее чтение
Юйчуань Вэй, Цишань Чжан. Анализ общей формы сигнала: новое и практическое обобщение анализа Фурье. Спрингер США, 31 августа 2000 г.
Хао Хэ, Цзянь Ли и Петре Стойка . Проектирование сигналов для активных сенсорных систем: вычислительный подход. Издательство Кембриджского университета, 2012.
Соломон В. Голомб и Гуан Гун. Проектирование сигналов для хорошей корреляции: для беспроводной связи, криптографии и радаров. Издательство Кембриджского университета, 2005.
Джаянт, Наггегали С. и Нолл, Питер. Цифровое кодирование сигналов: принципы и приложения к речи и видео . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси, 1984 год.
М. Солтаналян. Проектирование сигналов для активного зондирования и связи. Упсальские диссертации факультета науки и технологий (напечатано Elanders Sverige AB), 2014 г.
Надав Леванон и Эли Мозесон. Сигналы радара. Уайли. ком, 2004.
Цзянь Ли и Петре Стойка, ред. Надежное адаптивное формирование луча. Нью-Джерси: Джон Уайли, 2006.
Фульвио Джини, Антонио Де Майо и Ли Паттон, ред. Проектирование и разнообразие форм сигналов для современных радиолокационных систем. Инженерно-технологический институт, 2012.
Джон Дж. Бенедетто, Иоаннис Константинидис и Муралидхар Рангасвами. «Фазокодированные сигналы и их конструкция». Журнал обработки сигналов IEEE , 26.1 (2009): 22–31.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы по теме Waveforms .
Сбор сигналов одного цикла, взятых из различных источников.