[Telecomunicazioni] Spettri di fase e ampiezza di funzioni periodiche e aperiodiche

Messaggioda riccardo_g » 04/06/2019, 12:44

Ciao a tutti,

ho difficoltà a capire i calcoli svolti dal mio libro riguardo gli spettri di fase e d'ampiezza.

Vorrei considerare due casi:
(1) impulso rettangolare avente ampiezza A e durata $ tau $.
(2) successione periodica di impulsi rettangolari aventi ampiezza A, durata $ tau $ e periodo T;

Caso (1):
La trasformata di Fourier è:
$ X(w)=I*((sin((wtau)/2))/((wtau)/2)) $ dove $ I=Atau $

Le formule del libro per gli spettri di ampiezza e fase sono:
$ V(w)=(|X(w)|/pi) $ e $ varphi (w)=-arg(X(w)) $

Innanzitutto volevo chiedere: perché ci sono quel "diviso pi" nello spettro d'ampiezza e quel segno meno nello spettro di fase?

I risultati dati dal mio libro sono:
$ V(w)=I/pi*|sin((wtau)/2)/((wtau)/2)| $ (e questo l'ho capito)
$ varphi (w)=0 $ per X(W)>0 e $ varphi (w)=pi $ per X(w) < 0

Non riesco a capire come mai, per X(w) < 0, lo spettro di fase è $ pi $ e non $ -pi $, dato che la formula è $ varphi (w)=-arg(X(w)) $.

Caso (2):
In questo caso, essendo la funzione periodica, utilizzo lo sviluppo in serie di Fourier.
I coefficienti $ c_n $ dello sviluppo in serie di Fourier sono:
$ c_n = I/T * (sin((nw_0tau)/2)/((nw_0tau)/2)) $ dove $ I = Atau $

Dopodiché il mio libro dice di applicare le seguenti relazioni per ricavarsi gli spettri di ampiezza e fase (dove A è l'ampiezza e $ varphi $ la fase):
$ c_0 = A_0 = 1/2a_0 $ quando n=0
$ 2c_n = A_n e^(-jvarphi_n) = a_n - jb_n $ quando n>=1

E trova i seguenti risultati:
$ A_n= I/T $ per n=0
$ A_n= (2I)/T|sin((nw_0tau)/2)/((nw_0tau)/2)| $ per n>=1

$ varphi_n=0 $ per $ c_n > 0 $
$ varphi_n=pi $ per $ c_n < 0 $

Sinceramente non riesco a capire come trova quei risultati.

Grazie in anticipo a tutti :D
riccardo_g
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Re: [Telecomunicazioni] Spettri di fase e ampiezza di funzioni periodiche e aperiodiche

Messaggioda Sinuous » 08/06/2019, 09:43

A parte le definizioni di spettro di ampiezza e di fase, che differirebbero solo di una costante moltiplicativa rispetto alla convenzione comune, considera che il segnale è puramente reale e che assume valori sia positivi che negativi: quindi la sua fase, limitando il piano complesso al solo asse reale, sarà semplicemente zero quando il segnale è positivo e $π$ quando è negativo. Considera inoltre che valori di fase di $π$ o di $– π$ coincidono nel piano complesso.
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Re: [Telecomunicazioni] Spettri di fase e ampiezza di funzioni periodiche e aperiodiche

Messaggioda riccardo_g » 12/06/2019, 11:06

Ho capito come calcola la fase, grazie.

Però ancora non mi è chiaro, nel caso (2), come calcola lo spettro d'ampiezza utilizzando quelle due relazioni
riccardo_g
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Re: [Telecomunicazioni] Spettri di fase e ampiezza di funzioni periodiche e aperiodiche

Messaggioda Sinuous » 12/06/2019, 16:24

Al seguente link:

http://didattica.uniroma2.it/files/scar ... i-armonica

Troverai a pag.L2/24 lo sviluppo in serie proprio del tuo segnale, e da pag.L2/17 l’esposizione della forma esponenziale della trasformata di Fourier; a pag. L2/19 la relazione ottenuta fra i coefficienti della forma esponenziale con quelli della forma trigonometrica.
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