合并时所要用的有关三角公式如下:







根据三角公式,可以得到这些傅里叶系数之间的关系为






根据这些计算公式可知,系数an、bn、cn及相位 n与n 1是对应的。其中 的关系如图2-1所示。从图中我们可以清楚地看出各频率分量的相对大小,这种图称为信号的幅度频谱,简称幅度谱。图中每条线表示某一频率分量的幅度称为谱线,此外还可以画出各分量的相位与n 1的关系,这种图称为相位频谱,简称相位谱。

图2-1 周期信号的三角形式FS频谱示例
需要特别指出的是,(可能我们的同学自己已经发现了)周期信号的频谱只会出现在 整数倍的频率点上,所以这种频谱被称为离散谱,即周期信号的频谱是离散频谱,离散间隔就是 。这是周期信号频谱的主要特点。
为什么周期信号的频谱是离散的呢?因为周期信号用无穷的谐波来表示,这些分量的频率都是基频的整数倍,不会有其它频率,所以对应到频率轴上,就只是一些离散的点了。
另外,离散间隔为 ,它只与信号的周期有关,换句话说,就是信号的时域周期决定其频域的离散间隔。
为了便于记忆,我们把上述特点总结为:周期->离散,它有两层含义,(1)周期信号对应离散频谱;(2)周期大小决定(频谱的)离散间隔。从现在起,大家要让这个特点在脑子里"根深蒂固",要形成"条件反射"。学到后面,就明白这么做的好处了。
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