现在,DFT的应用已遍及各个科学技术领域,本节将对DFT应用过程中的几个问题进行深入探讨。
5.9.1频带分析宽度与频率分辨率
通常,在对连续时间信号进行抽样前,已经滤除了信号中一定频率fh以上的频率分量,即这时信号的最高频率为fh。
如果设抽样频率为fs,则按照抽样定理的要求,为了不产生频谱混叠,采样频率必须至少是信号最高频率的两倍,即

因此,信号的抽样间隔为

于是

这是抽样时间间隔与信号所含的最高频率之间的关系。
由DFT的定义可知,DFT计算得到是离散的频谱,设频率之间的间隔为F,它是DFT的频率分辨率,则序列的数据长度Tp与它满足

由于
,所以
,于是有 ,即
。因此,若序列样本点数N是给定的(固定了),则DFT的频率分辨率F与原信号的最高频率fh之间是矛盾的。也就是说,当增加fh(即能分析的信号带宽增加了)时,则F必须增加,而这将导致DFT的频率分辨率下降;反之,如果提高频率分辨率(即减小F,减小频率分量的间隔),则fh必须降低,也就是能分析的信号带宽降低了。
换言之,要想在保持F或fh不变的同时,还能提高另外一个的性能(对频带来讲,就是越宽;对频率分辨率来讲,就是越高),就必须增加序列的数据长度,这就是
说明的道理。
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