奇次谐波变成方波是什么定理

1. 奇次谐波变成方波是什么定理

1.谐波

定义：谐波是我们在信号处理中不需要的成分，它将导致信号波形失真。6Hz和14Hz是2Hz的3倍和7倍，因此它们是2Hz的奇次谐波。
方波：正弦波+奇次谐波≈方波
加的越多，越像方波。因此当我们以后再看到方波时，我们就可以大体上分析出，它是正弦波+奇次谐波。
也可以得出结论：突变的方波比平缓的信号，拥有更多的高频分量。

谐波的例子
1：一个正弦波经过一个放大器，出来后可能被削去了头部，变得更像方波了。这是因为放大器自身的原因，在放大过程中，引入了一些高频分量。
2：钢琴以及以及其他乐器同一频率的声音的主要区别在于，谐波不同，谐波丰富了声音。

2.带宽

定义：一个信号包含的主要频谱能量的频率范围。（不同应用中，定义不同）
人类说话用到的音频信号包含80Hz~7kHz，因此人类说话的信号带宽是7kHz。

错误定义：网络的带宽是1.4M/秒。这种表达是错误的，因为带宽只是指频带宽度，而并非传输速率。

电话公司限制模拟信号的带宽至3.2kHz，因为普通人说话的频率在300Hz~3.5kHz。虽然电话不能高保真，但是能满足通话质量要求。
调幅（AM）电台，带宽为5kHz，调频（FM）电台，带宽15kHz，因此调频电台被称为高保真。

3.数字信号

定义：1.只有两个值的模拟信号被电子硬件师称为数字信号；2.由离散且相互独立的数字组成的序列。
模拟信号产生数字信号：采样，利用模-数转换器的电子器件（ADC）。
为了保证采样后的点信号能够准确还原原来连续的模拟信号（看似我们小时候玩的，通过连点，能够画出一些动物），我们需要做到采样率大于模拟信号的频谱成分中最高频率的二倍。——奈奎斯特采样准则。

采样后的混叠：如果采样时没有按照采样频率二倍的法则，则会出现将不同频率的模拟信号表示为同一数字信号的现象，该现象严重影响了信号处理的准确性。
这也就是我们将一个非周期信号采样后，我们并不知道我们的采样频率是否为其最大频率的二倍，因此我们需要考虑混叠现象，因此在频谱上出现了周期性变换的信号，其中某些信号就是原信号的频谱混叠

2. 方波的几次谐波以下对其波形贡献最大

对于理想方波来说，所有谐波都是需要的也是有效的。

但实际不能搅个理想方波出来，实际典型方波上升时间是周期的10%，
带宽近似值公式BW = 0.35 / RT (RT是上升时间),
那假设该方波的上升时间为周期的7%
那它的带宽就是0.35/0.07 =5倍的方波时钟频率，也就是5次谐波的频率。
就是说5次谐波以内的对波形有效，大于5次的贡献很小。

对于贡献大小的定义是谐波幅度高于理想方波中相同谐波幅度的70% 称为有效。

3. 为什么方波发生器要成为多谐振荡器？

多谐振荡器的“谐”为谐波之意。
因为方波含有非常丰富的谐波，因此，方波发生器要成为多谐振荡器。