Question

对信号的频域分析有什么意义？

Answer 1

对信号进行时域分析时，有时一些信号的时域参数相同，但并不能说明信号就完全相同。因为信号不仅随时间变化，还与频率、相位等信息有关，这就需要进一步分析信号的频率结构，并在频率域中对信号进行描述。动态信号从时间域变换到频率域主要通过傅立叶级数和傅立叶变换实现。周期信号靠傅立叶级数，非周期信号靠傅立叶变换。

Answer 2

对于纯粹单一的正弦波，用时域函数图像表示很方便，电压信号随时间的变化一目了然。但是由多个频率组成的时域电压信号，往往看不出什么变化规律。此时利用傅氏变换将时域信号转变为频域信号，很容易看出信号的内容。例如下图的时域信号显得杂乱无章的。

用傅氏变换转为频域信号后很容易看出 所谓杂乱无章的时域信号包含三部分内容:  ①一个50Hz的正弦波，②一个120Hz的正弦波，③其余就是噪声波。这些信息是时域图像看不出来的。

一般情况频域信号表述为F(ω)，且将这个复函数写为极标式F(ω)＝|F(ω)|∠φ(ω)。|F(ω)| 是幅度随ω变化的规律，φ(ω)是初相角随ω变化的规律。依据 |F(ω)| 可以画出(幅度~频率)变化的图像；依据φ(ω)可以画出(初相角~频率)变化的图像。