非正弦信号的有效带宽与能量截断误差分析

doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170094

大学物理 ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (1): 59-63.doi: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.170094

非正弦信号的有效带宽与能量截断误差分析

陈国杰，陈奎，成建群，谢嘉宁，陈伟成

佛山科学技术学院物理与光电工程学院，广东佛山528000

收稿日期:2017-03-03 修回日期:2017-05-12 出版日期:2018-01-20 发布日期:2018-01-20
作者简介:陈国杰( 1965—) ，男，湖南祁东人，佛山科学技术学院理学院教授，博士，主要从事物理电子教学与研
基金资助:
“大学物理实验”广东省教学团队，广东省研究生教育创新计划项目资助.

Energy effective bandwidth of non-sinusoidal wave and its energy truncation error

CHEN Guo-jie，CHEN Kui，CHENG Jian-qun，XIE Jia-ning，CHEN Wei-cheng

School of Physics and Optoelectronic Engineering，Foshan University，Foshan，Guangdong 528000，China

Received:2017-03-03 Revised:2017-05-12 Online:2018-01-20 Published:2018-01-20

摘要/Abstract

摘要： 提出了一种用有效能量评估有效带宽截断误差的方法.采用梯形波作为信号模型，通过matlab 计算，分析了非正弦信号有效带宽0.35 /tr的能量截断误差和物理含义; 阐述了理想矩形信号常用1 /τ 带宽的不足，提出了其修正公式.结果表明，有效带宽0.35 /tr的能量截断误差小于3%; 带宽1 /τ 的能量截断误差高达10%，故修正为3 /τ.信道和示波器的带宽应大于信号的有效带宽.

关键词: 非正弦波, 傅里叶级数, 有效带宽, 截断误差

Abstract: A method of evaluating the truncation error of the effective bandwidth is proposed. Taking a trapezoidal wave as a signal mode and using MATLAB calculations，the energy truncation error and physical nature of the effective bandwidth formula 0.35 /tr for a non-sinusoidal wave are analyzed，and the disadvantages of the bandwidth formula 1 /τ for an ideal rectangular wave are explained. The analysis results show that the truncation error of the effective bandwidth formula 0.35 /tr is less than 3%，and the truncation error of the formula 1 /τ is less than 10%. Therefore，the effective bandwidth formula for the ideal rectangular wave is modified to be 3 /τ. The bandwidths of a signal channel and an oscilloscope should be chosen greater than the effective bandwidths of the measured signals.

Key words: non-sinusoidal wave, Fourier series, effective bandwidth, truncation error

陈国杰，陈奎，成建群，谢嘉宁，陈伟成. 非正弦信号的有效带宽与能量截断误差分析[J]. 大学物理, 2018, 37(1): 59-63.

CHEN Guo-jie，CHEN Kui，CHENG Jian-qun，XIE Jia-ning，CHEN Wei-cheng. Energy effective bandwidth of non-sinusoidal wave and its energy truncation error[J]. College Physics, 2018, 37(1): 59-63.

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非正弦信号的有效带宽与能量截断误差分析

Energy effective bandwidth of non-sinusoidal wave and its energy truncation error

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