频谱分析和滤波处理

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信号的频谱分析和滤波处理

一、信号的频谱分析

信号可以从时域分析，也可以从频域分析。时域的信号图像，就是以时间轴为横轴，频域的信号图像，就是以频率值作为横轴。信号的时域分析主要侧重于信号的直观印象，例如信号的周期，信号在某一时间点的幅值等等。信号的频域分析，是采用傅里叶变换，将X（t）变换成X（f）。具体的变换方法在这里我们不再赘述。信号的频谱图表明了信号在不同频率分量成分的大小，比时域图像提供更具体更丰富的频域图像。在PicoScope示波器中，我们可以利用其频谱分析的功能来观察信号的频谱。

40KHZ 800mv三角波的时域图

40KHZ 800mv三角波的频谱图

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1MHZ正弦波的时域图

1MHZ正弦波的频谱图

利用PicoScope的频谱分析功能，在要求精度不是特别高的情况下，我们可以在频谱图中读出信号的成分。

可以直接将捕获到的信号直接进行频谱分析，在这一功能上相当于频谱分析仪的功能。

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二、信号的滤波处理

信号的滤波处理通常是信号处理中常用的方法。信号的滤波主要是获得自己想要的信号，并且过滤掉不符合实验要求的信号。通常有低通，高通，带通，带阻这几种方式。但是实际应用中我们通常是设计滤波电路对电路进行滤波。但是，在测试测量中，我们需要的往往是滤掉信号中的杂波。例如，测得的信号带有毛刺。

滤波前的图像

滤波后的图像

通过PicoScope的软件进行的软件滤波，能够很好地滤除毛刺。使得滤波后的图线更加光滑。

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几种滤波器的伯德图

带通滤波器：一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备

低通滤波器：只允许低频信号通过，滤除高频信号。

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