如何计算信号中的直流分量

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/04 06:09:40
如果在平面坐标系上随便画出一个模拟信号,请问有什么办法可以计算出它的直流分量呢。这里所提到的方法最好是通用的方法,比如积分或者微分等等,不要只适用于一种特殊的信号。具体方法还请大家尽量说的详细一点。
谢谢啦:)

根据定义,直流分量和平均值大多数是完全相等的,
一般在信号处理中多说直流分量,在统计学中则说的是平均值(或称 数学期望值)
他们都是一个宏观量,例如一个纯数值是没有平均值(你也可以说就是他本身),只有至少2个以上的数据下说直流分量才有意义
若想真正搞清楚,得学一点傅立叶分解,连续周期信号X(t)的第n次谐波分量F(n)为
(E表示一个周期内取积分,T为周期)
F(n)=1/T * E[X(t)*e^(-j*n*w0*t)]dt
而连续信号X(t)在时间T'内的平均值X0的定义为
(E表示在T'时间内求积分)
X0=1/T' * E[X(t)dt]

定义直流分量是傅立叶分解的第0次谐波含量,即n=0时F(n)的值,因此在一个周期内,上面两个式子是完全相等的

举个简单的例子信号1+sin(wt),1就是直流分量,但你要说平均值的话,要看你度量的时间范围,如果正好取到整周期,则平均值也是1,否则就不是1(因为sin(wt)只有在完整的周期内,平均值才是0),这个信号是纯直流(频率为0)和纯交流(平均值为0)的叠加,当然,任何满足狄里赫利条件的信号都可以这样来表示,非周期的也是如此

这个直流成份被滤除后,就剩下sin(wt)了,因此你看到的就是sin(wt),或者说滤除了直流分量后,你看到的信号平均值就是0

最后为什么直流使磁心饱和,因为磁心都是有饱和磁通Bm的,当施加的励磁电流过大,磁心内磁场强度达到接近Bm时,磁心磁导率会迅速减小,极端情况就是磁导率消失,此时磁心不具备建立磁场的能力,电感感量为0,整个电感等同于一根导线,因为没有了感应电动势,此时电感阻抗几乎没有,基本就是导线的直流阻抗,因此非常容易烧毁电路。
但若是交流信号,电流会反相,因此磁心内磁通是会有增大,减小,反相增大,再减小的过程,这样只要某一个方向(例如增加的过程中)不会达到Bm,则以后就永远不会达到,这样电感就不会饱和,感应电动势才能一直存在。究其原因,正是因为交流信号的平均值(或直流分量)是0,这样在一个周期内,信号累积效果(积分)是0,根据法拉第电磁感应定律,N*A*B=E(V*t)