[经验知识] 时域分析,不能荒废

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 楼主| xukun977 发表于 2016-7-6 17:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

在现代的各类模拟电子书籍上,日益偏重于频域分析,而时域分析差不多被打入冷宫了。
也就是说,现在的形式是频域为主,时域为辅,甚至是边缘化了。
这种做法的重要依据就是:时域和频域是等价的!
有了这个依据,大家可以肆无忌惮依赖于频域分析了。

而且这种趋势导致人们思维模式固定化了,即便是很简单的问题,居然也要求助于拉普拉斯变换,变换后在倒腾回时域,结果是使简单问题复杂化了。
记得以前有专门分析RLC电路节拍的帖子,操作是先转换成频域,然后列方程,最后通过化简得到标准的s二次表达式,然后转换成时域。。。
前几天有个高考过的高中生来玩,看完大意后说:整个过程在t域操作,不就是高一数学中余弦和转换成余弦积的公式么?
确实,在时域1分钟就能解决的问题,在频域起码要耗掉3分钟。

频域分析盛行的原因:
首先主要是历史原因,最先网络综合主要是在频域进行的,后来以滤波器为主的函数逼近,也是在频域中进行的。
其次,开始使用的电子系统,是语音信号传输,主要考虑的是幅度响应,相位失真处于非常次要的地位。直到后来出现电视雷达等系统,才发现脉冲响应更重要。
最后,确实,对许多真实系统,用频域分析比用时域更简单。现在网络综合与逼近,在频域里有系统化的步骤,然而在时域,貌似没有类似步骤。


然而,频域分析虽盛行,但不是万能的,在很多方面它不如时域分析,比如滤波器系统和现代信号传输系统的优化设计,还是得在时域进行。
总之,时域和频域同样重要,在不同应用场合有不同的优势,不可偏废,不可过度依赖于其一。

AD797 发表于 2016-7-6 20:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 AD797 于 2016-7-6 20:57 编辑

时域分析还是很广泛的。信号体现给我们的一般来说可认为是时域的,时域的特点是动态的随时间变化的直观直接的。时域分析是直接的直观、更具直接物理意义。

从仪器上说,最常用的示波器就是时域分析仪器,矢网、频谱仪是频域分析仪器,TDR是时域分析仪器。

从分析上说,系统的输出等于输入与系统脉冲响应的卷积就是时域分析。现在的数字信号处理其实是时域分析,采集的信号进行数字信号处理,如DSP的“乘-加”计算应该视为时域分析,现代控制理论、现代信号处理主要都是时域处理,如卡尔曼滤波等等。 偏微分方程求解中,用格林函数,也是一种时域求解。

其他,一些复杂的过程,非线性的过程,注重时间上细节,瞬变的东西很多用时域分析,如电力电子开关电源等。数值计算中的时域有限差分法也是时域求解。
charrijon 发表于 2016-7-7 20:29 | 显示全部楼层
频域注重整体性,一眼就能看出来系统稳定不稳定,时域注重实时性,反应当前瞬时的状况,不过作为一个系统设计师,我更注重的频域,因为这个是关键,碰到时域的问题也有手段在频域情况下解决。
charrijon 发表于 2016-7-7 20:33 | 显示全部楼层
开关电源里面频域分析显得尤为重要,我之前解决过好多问题,单位里面好多新人喜欢看实时的波形,出了问题后乱改一通,最后还是改不好,后来我就叫他们把整个传递函数用复频域的方法给写出来,一分析发现时直流增益小了,修改个电阻就搞定。
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