Форма волны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Синусоида, меандр, и пила на частоте 440Гц

Форма волны —  наглядное представление формы сигнала, такого как волна, распространяющегося в физической среде, или его абстрактное представление.

Во многих случаях среда, в которой распространяется волна, не позволяет наблюдать её форму визуально. В этом случае, термин «сигнал» относится к форме графика величины, изменяющейся по времени или зависящей от расстояния. Для наглядного представления формы волны может использоваться инструмент, называемый «осциллограф», отображающий на экране значение измеряемой величины и его изменение. В более широком смысле термин «сигнал» используется для обозначения формы графика значений любой величины, изменяющейся по времени.

Примеры волн различных форм[править | править исходный текст]

Общими периодическими сигналами являются (t —  время):

  • Синусоида: sin (2 π t). Амплитуда сигнала соответствует тригонометрической функции синуса (sin), изменяющейся по времени.
  • Меандр: saw(t) − saw (t − duty). Этот сигнал как правило используется для представления и передачи цифровых данных. Прямоугольные импульсы с постоянным периодом содержат нечётные гармоники, которые попадают на −6дБ/октаву.
  • Треугольная волна: (t − 2 floor ((t + 1) /2)) (−1)floor ((t + 1) /2). Включает в себя нечётные гармоники, которые попадают на −12дБ/октаву.
  • Пилообразная волна: 2 (t − floor(t)) − 1. Выглядит как зубья пилы. Используется в качестве отправной точки субтрактивного синтеза, так как пилообразная волна с постоянным периодом содержит чётные и нечётные гармоники, которые попадают на −6 дБ/октаву.

Другие формы сигналов часто называют композитными, так как в большинстве случаев они могут быть описаны как сочетание нескольких синусоидальных волн или суммой других базисных функций.

Ряд Фурье описывает разложение периодического сигнала на основе фундаментального принципа, гласящего, что любой периодический сигнал может быть представлен в виде суммы (возможно бесконечной) фундаментальных и гармонических составляющих. Энергетически-конечные непериодические сигналы могут быть проанализированы как синусоиды после преобразования Фурье.