通原研讨：第四类部分响应幅频特性推导
幅频响应和相频响应 概述及解释说明
幅频响应和相频响应概述及解释说明1. 引言1.1 概述在信号处理和系统分析中，幅频响应和相频响应是两个重要的概念。
它们描述了一个系统对输入信号在频率域上的响应特性。
幅频响应表示了系统对不同频率的输入信号的幅度放大或衰减情况，而相频响应则表示系统对不同频率的输入信号引起的相位变化情况。
1.2 文章结构本文将分为五个部分对幅频响应和相频响应进行概述和解释。
首先，在引言部分对文章整体进行介绍。
然后，在第二部分将详细讨论幅频响应，包括定义、作用和重要性以及测量方法。
接着，在第三部分会阐述相频响应的概念、物理意义以及测量方法。
在第四部分，我们将探讨幅频响应与相频响应之间的关系，并分析系统稳定性、幅度裁剪以及共振现象对它们的影响。
最后，在第五部分给出结论总结，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文旨在提供读者对幅频响应和相频响应的基本概念和理解，并介绍相关的测量方法。
通过对幅频响应和相频响应之间关系的分析，我们希望读者能够更好地理解系统的行为特征，并能够在实际应用中进行优化和调整。
此外，文章还将指出当前研究存在的问题，并提出一些未来可能的研究方向，以促进该领域的进一步发展。
2. 幅频响应概述:2.1 幅频响应定义:幅频响应是指系统对不同频率信号的幅度变化情况。
在信号处理和控制系统中，幅频响应通常用来描述系统对输入信号的增益或衰减程度。
它是一种频率域分析方法，通过测量输入信号与输出信号之间的幅度比值来确定系统对不同频率成分的响应情况。
2.2 幅频响应的作用和重要性:幅频响应提供了一个对系统特性进行评估和分析的重要工具。
通过了解系统在不同频率下的增益变化情况，可以帮助我们理解信号经过系统后发生的变化，从而更好地设计和优化系统。
此外，在音频处理、图像处理以及电子通信等领域中，对于不同频率成分的处理要求也会依赖于系统的幅频响应。
2.3 幅频响应的测量方法:为了获得一个系统的幅频响应曲线，一种常用的方法是使用快速傅里叶变换(FFT)技术。
13组-第I类和第IV类部分响应系统的幅频特性机器比较
谢谢大家！
f
第四类部分响应系统的频谱特性呈正弦型，在原点的频谱没有非零分 量，而且低频分量很小。相位谱呈线性，不会产生相位和延迟扭曲。
预编码为双极性码的第I类部分响应系统
幅频特性
第I类部分响应系统的 频谱特性呈余弦型， 在原点的频谱有较高 的非零分量，即直流 分量。
1.0
冲激响应波形
T
2T
T
2T
前后正相加得2
正负相加得0
两系统频率特性比较
第I类部分响应系统的频谱特性 呈余弦型，在原点的频谱有较高的 非零分量，即直流分量。
第IV类部分响应系统的频谱特性 呈正弦型，在原点的频谱没有非零分 量，而且低频分量很小。
பைடு நூலகம்论
由于第一类部分响应系统拥有直流分量，这对 于低频特性不好的信道来说，传输结果会带来信 号的失真，另外如果基带信号还要经过单边带调 制，则要求基带直流分量越小越好，所以对比分 析后发现第四类部分响应系统性能更加优越。
研讨题目13：第I类、第IV类部分响应系统
通信1502
15211034 15211036 15211037 董旭菲 李永康 刘 锐
第IV类部分响应系统
冲激响应波形
可以看出 h（t）波形在2T时刻等于-1，对后续码 元信号有一个固定的干扰。这种固定的干扰可在接 收端消除。
推导过程
幅频特性
������(f)
电路基础原理电路的频率响应与幅频特性
电路基础原理电路的频率响应与幅频特性电路频率响应与幅频特性是电路基础原理中的重要内容，它们描述了电路对不同频率的信号的响应和传输特性。
频率响应和幅频特性的理解对于实际电路设计和调试非常关键。
1. 频率响应的基本概念频率响应是指电路输出信号幅度对输入信号频率变化的响应情况。
在电路中，信号的频率往往对电路的性能和传输特性产生重要影响。
频率响应可以通过绘制电路的幅频特性曲线来表示。
幅频特性曲线描述了电路在不同频率下的增益和相位变化情况。
2. 传递函数与频率响应电路的频率响应可以通过其传递函数来描述。
传递函数是指电路输入和输出之间的关系，通常用H(jω)来表示，其中H是传递函数，j是虚数单位，ω是角频率。
传递函数可以用来计算电路的增益和相位。
3. 低通滤波器的频率响应低通滤波器是一种常见的电路，用于滤除输入信号中的高频成分。
低通滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的抑制程度。
在低通滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到高频信号的幅度被抑制，而低频信号保持较好的传输。
4. 高通滤波器的频率响应与低通滤波器相反，高通滤波器用于滤除输入信号中的低频成分。
高通滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的传输情况。
在高通滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到低频信号的幅度被抑制，而高频信号保持较好的传输。
5. 带通滤波器的频率响应带通滤波器是一种常用的电路，用于选择特定频率范围内的信号。
带通滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的选择性。
在带通滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到通带内的信号传输保持较好，而通带外的信号被抑制。
6. 带阻滤波器的频率响应带阻滤波器是一种常见的电路，用于剔除特定频率范围内的信号。
带阻滤波器的频率响应可以用来描述它对不同频率信号的抑制情况。
在带阻滤波器的幅频特性曲线上，可以观察到阻带内的信号被抑制，而阻带外的信号传输保持较好。
7. 频率响应对于电路设计的重要性频率响应的理解对于实际电路设计和调试非常关键。
滤波器的频率响应与幅频特性
滤波器的频率响应与幅频特性频率响应是对滤波器在不同频率下的响应能力进行描述的指标。
幅频特性则是指滤波器在不同频率下对信号幅度的影响程度。
1. 引言滤波器在电子工程中起着至关重要的作用。
它可以用来去除噪声、滤波信号以及频率选择等功能。
为了确保滤波器的设计和使用能够满足实际需求，了解滤波器的频率响应与幅频特性是非常关键的。
2. 频率响应滤波器的频率响应是指在不同频率下，滤波器对输入信号的响应情况。
通常情况下，频率响应是以频率为横坐标，增益为纵坐标进行绘制的。
不同类型的滤波器对频率的响应特性各不相同，如低通滤波器会对低频信号通过较好，而对高频信号进行衰减。
3. 幅频特性幅频特性是指在不同频率下，滤波器对信号幅度的影响程度。
它是通过绘制滤波器的增益-频率曲线来表示的。
由于滤波器对不同频率下的信号具有不同的增益，因此幅频特性是描述滤波器对信号增益的变化情况。
4. 不同类型滤波器的幅频特性4.1 低通滤波器低通滤波器的幅频特性表现为在低频范围内通过信号，并对高频信号进行衰减。
这种滤波器适用于需要去除高频噪声或只关注低频信号的应用场景。
4.2 高通滤波器高通滤波器的幅频特性表现为在高频范围内通过信号，并对低频信号进行衰减。
这种滤波器适用于需要去除低频噪声或只关注高频信号的应用场景。
4.3 带通滤波器带通滤波器的幅频特性表现为在某个频率范围内通过信号，并对其他频率的信号进行衰减。
这种滤波器适用于需要选择性地通过一定范围内的信号的应用场景。
4.4 带阻滤波器带阻滤波器的幅频特性表现为在某个频率范围内衰减信号，并对其他频率的信号进行通过。
这种滤波器适用于需要选择性地阻止一定范围内的信号的应用场景。
5. 影响滤波器频率响应与幅频特性的因素5.1 滤波器类型不同类型的滤波器由于其具体结构和设计参数的不同，其频率响应和幅频特性也会有所不同。
5.2 截止频率截止频率是影响滤波器频率响应和幅频特性的一个重要参数。
它表示滤波器在该频率下信号衰减或增益到一定程度的情况。
电路的幅频特性和相频特性公式
电路的幅频特性和相频特性公式幅频特性和相频特性怎么计算幅频特性计算方法:幅频特性=w/(根号下(w平方+1))。
G(jω)称为频率特性，A(ω)是输出信号的幅值与输入信号幅值之比，称为幅频特性。
Φ(ω)是输出信号的相角与输入信号的相角之差，称为相频特性。
相移角度随频率变化的特性叫相频特性。
相频特性=arctan w/0 - arctanw/1=pi/2 - arctanw=arctan 1/w可总结为：相频特性=arctan分子虚部/分子实部-arctan分母虚部/分母实部。
ps:忘了打括号，大家意会就行。
幅频特性计算方法:幅频特性=w/(根号下(w平方+1))可总结为幅频特性=根号下((分子实部平方+分子虚部平方)/(分母实部平方+分母虚部平方))。
频率响应是控制系统对正弦输入信号的稳态正弦响应。
即一个稳定的线性定常系统，在正弦信号的作用下，稳态时输出仍是一个与输入同频率的正弦信号，且稳态输出的幅值与相位是输入正弦信号频率的函数。
在电子技术实践中所遇到的信号往往不是单一频率的, 而是在某一段频率范围内, 在放大电路、滤波电路及谐振电路等几乎所有的电子电路和设备中都含有电抗性元件, 由于它们在各种频率下的电抗值是不相同的, 因而电信号在通过这些电子电路和设备的过程中。
其幅度和相位发生了变化, 亦即是使电信号在传输过程中发生了失真，这种失真有时候是我们需要的, 而有时候是不需要的, 而且必须加以克服。
模电里的幅频特性，和相频特性公式是怎么推导的？通分出来的。
只要会推带电容电导电路的电压比，记住j^2=-1，Z （c）=1/jwc，Z（L）=jwl。
按复数运算规则推就行了。
就是把传递函数的s用jw替掉。
j是虚数单位(和数学上的i一样，工程中习惯用j)，w是正弦信zhi号的角频率。
整个运算的结果是一个复数，这个复数的模就是幅频特性A(w)，复数的辐角就是相频特性fai(w)。
幅频特性是输出正弦信号和输入正弦信号的幅值比，相频特性是输出正弦信号和输入正弦信号的相位差，正的话输出相位比输入相位超前，负的话输出比输入滞后。
电路基础原理交流电路中的频率响应
电路基础原理交流电路中的频率响应电路基础原理：交流电路中的频率响应电路是现代科技中重要的组成部分，而频率响应则是电路中一个关键的性能指标。
在交流电路中，频率响应反映了电路对不同频率信号的响应程度。
本文将介绍频率响应的基本概念和其在电路中的应用。
一、频率响应的概念频率响应是指电路对不同频率信号的传输和处理能力。
事实上，电路中的元件和线路都会对不同频率的信号做出不同的响应。
为了更好地理解频率响应，我们需要了解两个重要的概念：幅频特性和相频特性。
幅频特性描述了信号的振幅随频率变化的情况。
在交流电路中，我们常用幅度响应曲线（Bode图）来表示幅频特性。
幅度响应曲线通常是以对数坐标绘制的，其中横坐标表示频率，纵坐标表示幅度。
通过幅度响应曲线，我们可以清晰地看出信号在不同频率下的衰减和增益情况。
相频特性则描述了信号的相位随频率变化的情况。
在交流电路中，相位响应常常以相频特性曲线来表示。
相频特性曲线也是以对数坐标绘制的，横坐标表示频率，纵坐标表示相位角。
相频特性可以帮助我们分析信号在电路中的延迟和相位变化情况。
二、频率响应的影响因素频率响应受到多种因素的影响，其中包括电路的元件特性和布局、信号传输线的长度和材料等。
下面介绍一些常见的影响因素：1. 电容和电感元件：电容元件对高频信号有较好的传输性能，而电感元件则对低频信号具有较好的传输性能。
这是由于电容和电感的阻抗和频率有关，频率越高，电容的导纳越大，而电感的阻抗越大。
2. RC和RL滤波器：RC滤波器和RL滤波器是常见的频率选择性电路。
它们通过对不同频率信号的传输和阻塞来实现对信号的筛选和提取。
具体的频率响应取决于滤波器的参数和拓扑结构设计。
3. 信号传输线：信号在传输线上的传输受到线长和材料特性的影响。
信号在长线上的传输会引入传输损耗和相位延迟，并且不同材料的传输特性也不同。
三、频率响应在电路设计中的应用频率响应在电路设计中扮演着重要的角色。
通过分析和调整频率响应，我们可以改善电路的性能和功能。
幅相频率特性(Nyquist
（5-39）
不稳定二阶振荡环节是“非最小相角”环节，其相角从 − 360o 连续变化到 − 180o 。不
稳定振荡环节的极点分布与幅相曲线如图 5-16 所示。
（3） 由幅相曲线确定 G(s)
163
例 5-3 由实验得到某环节的幅相特性曲线如图 5-17 所示，试确定环节的传递函数
G(s) ，并确定其 ωr ， M r 。
解 根据幅相特性曲线的形状可以确定 G(s) 的形式为
G(s) =
Kωn 2
s 2 + 2ξωn s + ωn 2
（5-40）
图 5-16 不稳定振荡环节的极点分布与幅相特性曲线图
图 5-17 幅相特性曲线图
其频率特性为
⎧ ⎪
A(ω)
=
⎪
⎪
⎪
K
⎛ ⎜1− ⎝
ω2 ωn2
⎞2 ⎟ ⎠
+
4ξ
2
ω2 ωn2
(ω
)
=
arctan
1
−
ωn ω2
ωn2
二阶复合微分环节的零点分布以及幅相特性曲线如图 5-18 所示。
（5-42） （5-43）
图 5-18 二阶复合微分环节的零点分布及幅相特性
不稳定二阶复合微分环节的频率特性为
G(
jω )
=
1
−
ω2 ωn2
−
j2ξ
ω ωn
（5-44）
⎧
⎪ ⎪
A(ω
)
=
⎪⎪
⎨
⎛⎜1 − ⎝
（2）不稳定二阶振荡环节的幅相特性 不稳定二阶振荡环节的传递函数为
G(s)
=
s2
−
ωn2 2ξωn s
《频率响应特性》PPT课件
5―2 单级共射放大器的高频响应
• 5―2―1 晶体管的频率参数和高频等效电路
•
一、晶体管的高频等效电路
•
在第二章中，我们学习过晶体管的结电容包括势垒电容和扩散电容。发射
结正向偏置时，扩散电容成分较大，记为Cb′e；而集电结为反向偏置，势垒电容起 主要作用，记为 Cb′c。在高频区，这些电容呈现的阻抗较小，其对电流的分流作用 不可忽略。考虑这些极间电容影响后的高频混合π小信号等效电路如图5―4所示。
第五章 频率响应特性
5―1 频率响应的概念 5―2 单级共射放大器的高频响应 5―3 共集电路的高频响应 5―4 共基电路的高频响应 5―5 差分放大器的频率响应 5―6 场效应管放大器的高频响应 5―7 放大器的低频响应 5―8 多级放大器的频率响应 5―9 建立时间tr与上限频率fH的关系 5―10 举例及计算机仿真
•
密勒定理给出了网络的一种等效变换关系，它可以将跨接在网络输入端与
输出端之间的阻抗分别等效为并接在输入端与输出端的阻抗。
•
如图5―7(a)所示，阻抗Z跨接在网络N的输入端与输出端之间，则等效到输
入端的阻抗Z1为
I1 ＋
U1 －
I1
Z
N
A(jω) ＝
U2 U1
Z1 (a)
I2
I2 ＋
U2 －
Z2
图5―7 密勒定理及等效阻抗 (a)原电路；
1 ( f )2
f
f
f
1
2rbeCbe
(的上限频率）
(5―11)
|β(jω)|的频率特性如图5―5所示。
|β (jω)| β0 0.7 07β 0
1 0
fβ
fT
f
(完整)部分响应系统的分析与应用分析
部分响应系统的分析与应用2015年 4月15日部分响应系统的分析与应用摘要在通信系统中,因为存在信道特征和噪声等原因，会使信号在传输过程中出现码间串扰。
由奈奎斯特第一准则可知理想低通特性或等效理想低通特性都可以消除码间串扰。
理想低通传输特性虽然可达到基带系统理论极限值2B/HZ，但在实际上是不能实现的,且其响应波形sinx/x 尾部收敛慢。
等效理想低通特性对频带的利用率下降，不适合高速传播.依据奈奎斯特第二准则设计出的部分响应系统，可以改善频谱特性，并使频带利用率升高到理论上的最大值。
本文主要讨论第Ⅰ类和第Ⅳ类部分响应系统，用MATLAB对其波形和频谱特性进行仿真，并利用实例通过与传统设计方法比较，突出部分响应系统的优越性.关键词奈奎斯特第一准则；奈奎斯特第二准则;部分响应系统；频带利用率The analysis and application of partial response systemAbstract In a communication system, because of channel characteristics and noise，the signal will be interfered by InterSymbol Interference during transmission。
By the first Nyquist criterion,we know that ideal low-pass characteristic or equivalent ideal low-pass characteristic can eliminate InterSymbol Interference.The ideal low-pass characteristic can achieve a theoretical maximum value 2 b/HZ,but it can't be implemented in fact and its response waveform sinx/x converges slowly。
幅频响应和相频响应 -回复
幅频响应和相频响应-回复幅频响应和相频响应是两种描述系统响应特性的重要概念。
在信号处理和通信领域，我们经常需要分析系统对不同频率信号的传递特性。
幅频响应描述了系统对于不同频率信号的幅值放大或衰减程度，而相频响应则描述了系统对于不同频率信号的相位变化情况。
本文将逐步介绍幅频响应和相频响应的概念、计算方法，以及它们对系统性能的影响。
首先，我们来详细了解幅频响应。
幅频响应指的是系统对于不同频率输入信号的幅值变化。
在频域中，我们可以通过对系统输入信号进行傅里叶变换来得到输出信号的频谱。
幅频响应是输出信号幅度谱与输入信号幅度谱之间的比值。
一般来说，我们用dB（分贝）表示幅频响应。
幅频响应的计算方法如下：1. 将输入信号通过系统，得到输出信号。
2. 对输入信号和输出信号分别进行傅里叶变换，得到它们的频谱。
3. 计算输出信号频谱的幅值与输入信号频谱的幅值之间的比值。
4. 将结果转换为分贝单位，即20log(输出信号频谱幅值/输入信号频谱幅值)。
幅频响应通常以频率为自变量，幅值比为因变量，可以绘制成曲线图。
从幅频响应曲线可以看出，系统对于特定频率的信号的幅度放大或衰减情况，从而了解系统的频率选择性能。
一个理想的系统在所谓的通频带内将不会有幅度变化，而在通频带外将会表现为衰减。
接下来，我们将讨论相频响应。
相频响应指的是系统对于不同频率输入信号的相位变化情况。
相位是指信号的波形在时间轴上的偏移程度。
相频响应可以通过对系统输入信号进行傅里叶变换，得到输出信号的频谱，再计算输出信号相位与输入信号相位之间的差值得到。
一般来说，我们用角度或弧度表示相频响应。
相频响应的计算方法如下：1. 将输入信号通过系统，得到输出信号。
2. 对输入信号和输出信号分别进行傅里叶变换，得到它们的频谱。
3. 计算输出信号频谱的相位与输入信号频谱的相位之间的差值。
同样地，相频响应也可以绘制成曲线图。
从相频响应曲线可以看出，系统对于不同频率信号的相位变化，有助于理解系统的时间延迟特性。
樊昌信《通信原理》(第7版)配套模拟试题及详解(二)
樊昌信《通信原理》（第6版）配套模拟试题及详解（二）一、选择题（每题3分，共30分）1．十六进制数字信号的传码率是1200B，则传信率为（）；如果传信率不变，则八进制传码率为（）。
A．1600 b/s，1200BB．1600b/s，3200BC．4800b/s，2400BD．4800b/s，1600B【答案】D查看答案【解析】十六进制数字信号的传信率为：；传信率不变，则八进制传码率为：。
2．一个零均值，方差为的平稳高斯窄带过程，其包络和相位的一维分布分别服从（）。
A．莱斯分布和均匀分布B．瑞利分布和均匀分布C．都为均匀分布D．瑞利分布和莱斯分布【答案】B。
查看答案【解析】窄带平稳高斯随机过程的包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。
3．恒参信道传输特性的不理想会引起信号的（）失真和（）失真。
A．高频，低频B．幅频，相频C．低频，相位D．码间，频率【答案】B查看答案【解析】恒参信道传输性不理想，则|H（ω）|≠K表示信号中不同频率分量分别受到信道不同的衰减，引起幅频失真；τ（ω）≠t d表示信号中不同频率分量分别受到信道不同的时延，引起相频失真。
4．下列模拟通信系统中存在门限效应的是（）。
A．相干AMB．DSBC．FMD．VSB【答案】C查看答案【解析】参见本章复习笔记相关内容。
5．数字基带信号的功率谱密度一般包括两部分（）和（）。
A．离散谱，线谱B．广义谱，谐线C．离散谱，连续谱D．连续谱，光谱【答案】C查看答案【解析】数字基带信号的功率谱密度一般包括两部分：连续谱和离散线谱。
连续谱取决于单个脉冲波形的频谱；离散线谱取决于单极性基带信号矩形脉冲的占空比。
6．模拟调制信号的带宽从低到高依次排列顺序是（）。
A．AM，VSB，DSB，FMB．AM，VSB,SSB,FMC．FM,DSB，VSB，SSBD．SSB，VSB，AM，FM【答案】D查看答案【解析】参见本章复习笔记相关内容。
7．四进制第Ⅳ类部分响应中预编码输出电平数是（）个，相关编码输出电平数是（）个。
滤波器的频率响应与幅频特性分析
滤波器的频率响应与幅频特性分析一、引言在电子工程领域，滤波器是一种常用的电子设备，用于将信号中某个特定频率范围内的成分通过，而抑制其他频率成分。
滤波器的性能主要体现在其频率响应和幅频特性上。
本文将对滤波器的频率响应与幅频特性进行深入分析。
二、滤波器的频率响应频率响应描述了滤波器在不同频率下对信号的响应能力。
通常，滤波器的频率响应可以通过幅度和相位两个方面来描述。
1. 幅度响应幅度响应描述了滤波器在不同频率下对信号幅度的变化情况。
一般以频率作为横轴，幅度变化作为纵轴，绘制频率响应曲线。
常见的滤波器频率响应曲线有低通、高通、带通和带阻四种类型。
- 低通滤波器：在截止频率以下，对信号幅度基本不产生变化，而在截止频率以上，对信号幅度进行有效抑制。
- 高通滤波器：在截止频率以下，对信号幅度进行有效抑制，而在截止频率以上，对信号幅度基本不产生变化。
- 带通滤波器：在一定的频率范围内，对信号幅度进行有效传递，而在其他频率范围内进行抑制。
- 带阻滤波器：在一定的频率范围内，对信号幅度进行有效抑制，而在其他频率范围内进行传递。
2. 相位响应相位响应描述了滤波器在不同频率下对信号相位的变化情况。
相位响应曲线一般以频率作为横轴，相位变化作为纵轴。
相位响应对于某些应用场景，如音频信号的处理，具有重要意义。
三、滤波器的幅频特性滤波器的幅频特性描述了滤波器在不同频率下对信号幅度的变化情况。
幅频特性常常通过幅频响应曲线来表示，横轴表示频率，纵轴表示信号的幅度变化。
在幅频响应曲线中，可以观察到一些重要的参数，如截止频率、增益等。
1. 截止频率截止频率是指滤波器的幅频特性曲线在该频率处开始变化的位置。
对于低通滤波器来说，截止频率是指信号幅度开始衰减的频率；而对于高通滤波器来说，截止频率是指信号幅度开始增加的频率。
2. 增益增益表示了滤波器对信号幅度的放大或衰减程度。
在幅频响应曲线中，增益通常用分贝（dB）来表示。
在实际应用中，对于不同的滤波器类型和应用场景，要根据需要选择合适的幅频特性。
自动控制原理频率响应方法知识点总结
自动控制原理频率响应方法知识点总结自动控制原理是现代控制工程中的重要学科，频率响应方法是其中的一种重要方法。
本文将对自动控制原理频率响应方法的相关知识点进行总结。
一、频率响应方法简介频率响应方法是一种通过研究系统的输入和输出响应在频域上的特性，来进行系统分析和设计的方法。
它以系统对输入信号的幅频特性和相频特性为研究对象，通过频率曲线和相频曲线来描述系统的频率特性。
二、频率响应的基本概念1. 幅频特性：幅频特性是指系统输出信号幅度随输入信号频率变化的规律。
常用的幅频特性曲线有Bode图和Nyquist图。
2. 相频特性：相频特性是指系统输出信号相位随输入信号频率变化的规律。
相频特性曲线常用的表示方法是Bode图。
三、频率响应的测量方法1. 振荡法：通过改变系统的增益，在系统中引入正反馈，使得系统产生自激振荡的方法。
根据系统的振荡频率和衰减因子可以得到系统的频率响应特性。
2. 步变法：通过给系统输入单位阶跃信号或单位脉冲信号，观察系统的响应曲线，根据响应曲线确定系统的频率响应特性。
四、频率响应的稳定性分析1. 稳定性判据：频率响应的稳定性分析可以通过判断系统增益曲线和相频曲线的特性来实现。
常用的稳定性判据有：相角曲线通过180度时，增益曲线不等于0dB，且通过0dB时，相角曲线大于-180度。
2. 稳定性分析方法：可以通过频率响应曲线上的特征点来判断系统的稳定性：幅频特性曲线通过0dB时的频率为系统的临界频率，临界频率越大，系统的稳定性越好；相频特性曲线上的相角曲线通过-180度的频率为系统的相交频率，相交频率越小，系统的稳定性越好。
五、频率响应的设计方法1. 改善系统的稳定性：可以通过增加系统的增益来提高系统的稳定性，常用的方法有增加增益裕度和相移裕度。
2. 改善系统的性能：可以通过调整系统的频率响应特性来改善系统的性能，如改变系统的临界频率、带宽等。
六、频率响应方法在实际工程中的应用频率响应方法广泛应用于自动控制系统的分析和设计中。
第四章 频率响应法
( s + z1 ) k1 ( s + z 2 ) k 2 L 设F(s)为: F ( s ) = ( s + p ) m1 ( s + p ) m 2 L x ( s ) 1 2
G0 ( s ) =
K1 s (T1s − 1)
分析该系统的开环频率特性奈氏曲线的低频段和高频段。 系统的频率特性函数为
G 0 ( jω ) =
K1 j ω ( jT1ω − 1)
频率特性函数写成指数形式
G0 ( jω ) =
幅频特性为
K1
ω T1 ω 2 + 1
2
e
j ( −90o −180o + arctan T1ω )
1 频率特性函数: G( jw) = jwT + 1
L(ω ) = −20 lg 1 + (ωT ) 2
ϕ(ω)=-arctanωt
(3) 一阶微分环节 频率特性函数: G(jw)=jwT+1
L(ω) dB 1/T 0
20 ω
L(ω ) = 20 lg 1 + (ωT ) 2
ϕ(ω)=arctanωt
ϕ(ω)=90
(6) 振荡环节 频率特性函数:
ϕ(ω) 90
º
1 G ( jω ) = 2 T ( jω ) 2 + 2 jζωT + 1 L(ω ) = −20 lg (1 − ω T ) + (2ζωT )
2 2 2
0 L(ω) dB 1/T
2
ω
0 -40 º
ω
2ζωT ϕ (ω ) = − arctan 1 − ω 2T 2
(4)积分环节
ϕ(ω) 90 45 0
第四章频率响应法
限和单调性等。
(5) 描绘R完e整G的( j极坐x )H标(图j。x ) G( jx )H( jx )
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常见极坐标图有三种形式（没有零点）：
s 用jω代替，就得到了频率特性G( jω)。
G( s )
G( jω)
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以一阶环节为例， G(s) K Ts 1
当输入 r Asint时，输出的幅值比：B
A
K 1 2T 2
相位差： arctg(T )
传递函数直接变换后，
G( j ) K
K
K
e j2
jT 1 1 T 22 e j1
imre矢量的端点在实轴与虚轴上的投影分别为和虚部坐标它们分别叫作实频特性和虚频特性2极坐标图的获得极坐标图的获得根据频率特性的两种表示方式做图
第四章频率响应法
第1页，本讲稿共51页
本章主要内容：
1、频率特性的定义； 2、频率特性的几种图示方法；
§极坐标图√ §对数坐标图（伯徳图） Bode √ §对数幅相图（尼柯尔斯图）Nichols
（1）画法很简单，利用渐近线迅速画出各典型环节
的对数坐标图。
（2）运算方便，串联环节总的对数频率特性，很容 易通过各典型环节的对数频率特性叠加得到。
如 G( j) G1( j)G2( j)G3( j) ：
2、将传递函数 G(s) 中的s 用 j 代替得 G( j) , G( j)
即为频率特性。 G( j) 为幅值比，又称幅频特性。
G( j) 为相位差，又称相频特性。
滤波器的频率响应和幅频特性分析
滤波器的频率响应和幅频特性分析滤波器是一种电子设备，广泛应用于信号处理、通信系统和音频设备等领域。
它可以根据频率的不同，将输入信号中的特定频段通过，而抑制其他频段的信号。
滤波器的频率响应和幅频特性是评估其性能的重要指标。
本文将对滤波器的频率响应和幅频特性进行详细分析。
一、滤波器的频率响应滤波器的频率响应是指滤波器对不同频率信号的响应程度。
频率响应通常用幅度响应和相位响应来表示。
1. 幅度响应幅度响应表示滤波器对不同频率信号的衰减或增益程度。
一般来说，滤波器在通带内的幅度响应应该尽量保持平坦，即对各个频率的信号均衡地衰减或增益。
而在阻带内，滤波器应该有较高的衰减能力，使该频率范围内的信号被有效抑制。
幅度响应可以用增益曲线或幅度频率特性曲线来表示，通常以对数坐标形式呈现。
2. 相位响应相位响应描述滤波器对不同频率信号的相位延迟。
不同频率信号在滤波器中传输时，会因为电路元件的特性而存在不同的延迟。
相位响应的平坦度是滤波器性能的重要指标之一，应尽量保持线性。
二、滤波器的幅频特性滤波器的幅频特性描述了滤波器对信号幅度的衰减或增益关系。
常见的幅频特性包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
1. 低通滤波器低通滤波器能够通过低频信号，而将高频信号衰减。
在幅频特性曲线上，低通滤波器的通带是从直流到截止频率，通常以增益值为0dB作为参考。
截止频率是指滤波器在该频率处的幅值衰减到-3dB的位置。
2. 高通滤波器高通滤波器能够通过高频信号，而将低频信号衰减。
在幅频特性曲线上，高通滤波器的通带是从截止频率开始，直到无穷大频率。
截止频率处的增益值通常为0dB。
3. 带通滤波器带通滤波器能够通过某个频率范围内的信号，而将其他频率的信号衰减。
在幅频特性曲线上，带通滤波器的通带是两个截止频率之间的频率范围。
通带内的增益应尽量保持平坦。
4. 带阻滤波器带阻滤波器能够衰减某个频率范围内的信号，而通过其他频率的信号。
在幅频特性曲线上，带阻滤波器的阻带是两个截止频率之间的频率范围。
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一、理想低通:
存在的问题？
最高码元速率：
最 大 带 宽：
由限带传输导致的码元扩散波形 衰减慢，当接收到定时抖动时， 仍会在很大时间范围内产生较大 ISI
二、互补对称滚降低通（升余弦滚降滤波器）
存在的问题？
部分响应-----解决频带利用率与衰减的矛盾（定时）
第I类部分响应系统
双二进制信号形成
上述系统存在误码扩散，增加预编 码，改进如下：
谢 谢
研讨： 第IV类部分响应系统的幅 频特性推导
数字基带传输系统:
单 个 码 元
多个码元后出现码间干扰（ISI）:
ISI:时域有限--信道（LP）--时域无限（拖尾）---干扰其它码元
ISI分析：
无ISI条件：
系统冲击响应在抽样时刻有值，其它为0。
一个实际的H(w)特性若能等效成一 个理想低通滤波器，则可实现无码间干 扰（同时注意h(t)衰减要快）
第I类部分响应系统的不足：
• 频谱余弦形，原点具有频谱分量，即直流分量，对某些信道会带 来信号失真（电容通交流）
• 如果基带信号要经过双边带调制，也要求直流分量越小越好 （AM）改进：延迟2T——第IV Nhomakorabea部分响应系统
ak=1
Ck=
ak=0
h(iT)=
和第I类部分响应一样， 只有一个固定干扰 （i=2时），可在接收 端消除。