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如何使用DSP实现方波信号的谐波分析
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2021-03-02
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一切周期非正弦信号都是由某一频率的正弦波（基波）和若干数倍于此频率的正弦波（高次谐波）叠加而成。谐波分析的工作就是了解一个信号的基波和谐波的组成及其占比。该设计使用基于ICETEK —VC5509 —A 的DSP 实验箱，软件环境为CCS3.3。
一·理论部分
1 信号采集
首先是对信号的采集。主要是对输入信号进行AD 转换，采样率越高， 则分析精度越高，但硬件消耗同时加大。模拟信号经过A/D 变换转换为数字信号的过程称之为采样， 信号采样后其频谱产生了周期延拓，每隔一个采样频率ωs，重复出现一次。
（1）。 频混现象
频混现象又称为频谱混叠效应， 它是由于采样信号频谱发生变化， 而出现高、低频成分发生混淆的一种现象， 如图3.1.1 所示。信号x（t）的傅里叶变换为X（ω），其频带范围为-ωm~+ωm；采样信号x（t）的傅里叶变换是一个周期谱图，其周期为ωs，并且： ωs=2π／Ts
Ts 为时域采样周期． 当采样周期Ts 较小时， ωs＞2ωm，周期谱图相互分离如图1 中（b）所示；当Ts 较大时， ωs＜2ωm，周期谱图相互重叠，即谱图之间高频与低频部分发生重叠，如图3.1 中（c）所示，此即为频混现象，这将使信号复原时丢失原始信号中的高频信息。
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