75
통신이론 2 장 주파수 해석 1 성공회대학교 정보통신공학과

2장주파수해석 - SKHUrion.skhu.ac.kr/~jeong/file/com/comm2-5.pdf · 푸리에급수표현 푸리에급수(Fourier series) 프랑스수학자푸리에(Jean Baptiste Joseph Fourier)

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통신이론

2장 주파수 해석

1

성공회대학교

정보통신공학과

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제2장의 구성

2.1 시간 영역과 주파수 영역

2.2 푸리에 해석

2.3 푸리에 급수

2.4 푸리에 변환

2.5 특이함수 모델

2.6 푸리에 변환 쌍

2.7 푸리에 변환과 관련된 정리들

2

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2.1 시간영역과주파수영역

3

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y 진폭

x 시간

y 진폭

x 주파수

시간영역에서의 표현

주파수영역에서의 표현

시간 영역과 주파수 영역

통신에서의 신호

- 시간의 흐름에 따라 전압, 전류, 또는 전력의 변화량을 나타낸 것

신호를 표시할 수 있는 방법

4

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시간 영역과 주파수 영역

물리적으로 같은 신호를 서로 다른 관점에서 관찰

5

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시간 영역과 주파수 영역

6

전기신호의 파형을 관측하는 장비

오실로스코우프 (Oscilloscope)

- 시간 영역에서 신호를 관찰하는 장비

스펙트럼 해석기 (Spectrum analyzer)

- 주파수 영역에서 신호를 관찰하는 장비

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※출처: www.bbc.co.uk/blogs/researchanddevelopment/2012/04/goodbye-analogue-telly-hello-d.shtml

TV방송의 스펙트럼 예

7

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시간 영역과 주파수 영역

8

※ 통신에서는 주파수 영역을 자주 사용

ex) FM방송 반송파(carrier)

반송파를 중심으로에너지가 집중되어 있다

89.1MHz 91.9MHz

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시간 영역과 주파수 영역

푸리에 변환을 이용해 시간 영역의 신호를 주파수영역(domain)으로 옮겨서 해석하는 것이 편리

9

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함수의 가감승제

함수의 덧셈

11

)(1

tft

t

)(2

tf

)()(21

tftf

t

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함수의 가감승제

함수의 곱셈

12

)(1

tft

t

)(2

tf

)()(21

tftf

t

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함수의 가감승제

함수의 나눗셈

13

ttf )(1

t

t

ttf sin)(2

t

)(

1)()()(

1

212tf

tftftf

tttftf

1sin)()(

12

)(

1

1tf

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함수의 가감승제

Sinc함수

14

)(sinc 형sin

)(Sa 형sin

xx

x

xx

x

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함수의 가감승제

Sa 함수

15

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함수의 가감승제

Sinc 함수

16

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함수의 미분적분

미분

17

)(tx

t

1

10

0,0

0,sin)(

t

ttty

t

1

0

?)(

)( dt

tdxtx

t

1

10t

1

0

?)( ty

2

12 2

2

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함수의 미분적분

미분

19

)(tx

t

1

10

0,0

0,cos)(

t

ttty

t

1

0

?)(

)( dt

tdxtx

t

1

10t

1

0

?)( ty

2

12

2

2

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함수의 미분적분

적분

21

)(tx

t

1

10t

1

?)( dttx

t

1

10

?)( dtty

3

31

0

t

1

1

0

1)( ty

1 22 12

2

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함수의 미분적분

Cos의 적분 예

22

𝑓(𝑥) = cos 𝑥 𝐹(𝑥) = 0

𝑥

cos 𝑡 𝑑𝑡

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함수의 미분적분

미분/적분

24

)(tx

t0

dt

dt

)(tx

t10 3 4

t10 3 4

)(tx

2

2

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복소수의 계산

복소수의 덧셈과 곱셈

28

A

0 1

j

실수

허수

j

j

ejB

ejA

21

21B

1

? BA

? BA

※ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/ttrig.html

6

3

4

2

j

j

eB

eAex)

𝜑 0𝜋

6

𝜋

4

𝜋

3

𝜋

2

sin 𝜑 01

2

2

2

3

21

cos𝜑 13

2

2

2

1

20

tan𝜑 01

31 3 ∞

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복소수의 계산

복소수의 뺄셈과 나눗셈

29

A

0 1

j

실수

허수

j

j

ejB

ejA

21

21B

1

? BA

? BA

※ ?2j

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복소지수함수

복소지수함수를 실수와 허수의 성분으로 표시하면

30

te

te

e

tj

tj

tj

0

0

sinIm

cosRe

0

0

0

t

실수

허수

t0

tje 0

1

j

j

1

※출처: http://theta.tistory.com/32

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복소지수함수

복소지수함수를 실수와 허수의 성분으로 표시하면

31

te

te

e

tj

tj

tj

0

0

sinIm

cosRe

0

0

0

실수

허수

t0

tje 0

1

j

j

1

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2.2 푸리에해석

32

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푸리에 해석

푸리에(Fourier) 해석

주파수해석이라고도 한다.• 주파수영역에서 통신신호를 해석하는 것

푸리에 급수나 푸리에 변환을 통해 신호의 주파수특성을 얻고자 하는 것• 푸리에 급수 : 주기함수를 해석

• 푸리에 변환 : 주기함수를 포함한 모든 함수를 해석

주파수 스펙트럼(frequency spectrum)

시간 영역의 신호를 주파수 영역에서 나타내어 진폭이나 위상 특성을 주파수의 함수로 표현한 것

33

각 신호가 포함하고 있는 주파수와 그들의 크기로 표시하는 영역

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주기함수와 푸리에 급수

푸리에 급수(Fourier series)

주기함수의 주파수 스펙트럼을 구한다.• 기본 주파수 ω0의 배수 nω0(n은 정수)에 대응하는 고조

파의 간격으로 나타나는 이산적인 주파수 스펙트럼

34

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일반 함수와 푸리에 변환

푸리에 변환(Fourier transform)

일반적인 함수의 주파수 스펙트럼을 구한다.• 이산치가 아닌 연속적인 함수의 형태

• 비주기함수는 고조파의 간격이 f0=0

35

※비주기함수의주기를∞로 둠

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푸리에 해석의 주파수 특성

(-) 주파수 대역은 존재하는가? 물리적으로는 실제로 존재하지 않는다.

수학적으로만 (-) 주파수 대역이 나타나는 것• (cf.) i=√-1 허수의 존재는? ⇒ 수학적으로만 도입

주파수 특성에서 진폭 스펙트럼은 우함수진폭 스펙트럼은 ω=0 축에 대해 대칭• (-) 주파수 대역은 (+) 주파수 대역과 좌우 대칭

신호의 전력을 계산할 때는 (-) 주파수 대역도 포함• 시간 영역과 주파수 영역이 서로 같은 신호를 두고 해석

했기 때문에 영역이 달라도 같은 전력 값이 계산

36

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2.3 푸리에급수

37

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급수

급수(series)어떤 함수를 다른 함수의 합으로 표현할 때 사용• 급수 전개 : 어떤 함수를 다른 함수 합으로 수식을 펼쳐

표현하는 것

보통은 무한급수⇒ 한정된 원소의 합은 근사식

통신신호 해석에서의 Fourier 급수주기신호의 주파수 성분을 구하기 위해

“여러가지 주파수 성분을 갖는 함수의 합”으로 표현

38

100

100

)()()()( tgtftgtfnn (2.3)

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푸리에 급수 표현

푸리에 급수(Fourier series) 프랑스 수학자 푸리에 (Jean Baptiste Joseph Fourier)

“임의의 주기함수는 사인과 코사인의 무한급수로전개됨”을 최초로 증명

사인 급수(sine series) 혹은 코사인 급수(cosine series)라고도 한다.

※ 시간적으로 주기적인 신호

- Fourier급수로 해석해서 주파수영역에서의 신호의

진폭 및 위상특성을 얻을 수 있다.

39

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푸리에 급수 표현

주기가 T인 주기함수의 정의:

모든 t에 대해서

40

)(tf

t

)( Ttf

T

ex) 삼각함수,상수

t

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푸리에 급수 표현

41

고조파 (Harmonics)

- 기본파의 정수배를

가지는 파동

n차고조파

- 주파수가 n배인 파동

※어떠한 형태의 일정한 주기를 갖는 비정현파를 분해하면

각기 다른 진폭의 일정한 주기를 갖는 정현파 성분을 얻음

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푸리에 급수 표현

f(t)가 주기함수라면

주기함수는 여러 가지 주파수 성분을 갖는 신호들이 더해진 합성파의 형태

Fourier 급수 표현

푸리에 급수는 각기 다른 주파수 성분을 분리한다.• ω0=2π/T : 기본 주파수

• a0 : 직류성분(ω=0)

• ω0 포함신호 : 기본파(fundamental wave) 성분

• 2ω0 포함신호 : 2차 고조파(second harmonics) 성분

• nω0 포함신호 : n차 고조파(nth harmonics) 성분 42

Tff

T

1,2

2000

1

0

1

00

00201

002010

sincos

sin2sinsin

cos2coscos)(

n

n

n

n

n

n

tnbtnaa

tnbtbtb

tnatataatf

(2.5)

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푸리에 급수 표현

푸리에 급수

43

푸리에 계수 (an, bn)

tnan 0

cos 2

t

tnbn 0sin

t2

3

3

2n

a

3n

b

1

000

n

nntnbtnaatf sincos)(

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푸리에 계수 구하기

주기함수의 푸리에 급수 표현

푸리에 계수(coefficient)

위 식에서 a0, an, bn

푸리에 급수를 전개하는 것은 결국 푸리에 계수를구하는 것

44

22)(

nnbafF

n

n

a

bf

1tan)(

1

000

n

nntnbtnaatf sincos)( (2.6)

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푸리에 계수 구하기

계수를 구하는 과정 (a0) f(t)를 한 주기 구간 동안적분

45

Ta

tadtadtadta

dttnbdttnadta

dttnbtnaadttf

TTTT

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

n

n

n

n

n

nn

0

000

00

00

0

1

0

1

0

1

000

2222

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2122

sincos

sincos)(

2

2

)(1

0

T

T

dttfT

a (2.7) f(t)의 평균치

0 0

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푸리에 계수 구하기

46

0sin2

0sin2

sin2

sin1

2

cos2cos

0

00

000

000

2

22

2

nn

Tn

n

tnn

dttndttn

T

TT

T

BAB

A

BA

B

A

axa

dxax

axa

dxax

sin1

cos

cos1

sin

0sin2

2

0

T

T

dttn

우함수

기함수

2

T

2

T

t

2

T

2

T

t

같은 구간 한 주기 적분 0

n=1

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푸리에 계수 구하기

계수를 구하는 과정 (an) 양변에 고조파 를곱하여 한 주기 동안 적분

47

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

00

1

0000

1

00

1

0000

0

1

0000

cossincoscoscos

cossincoscoscos

cossincoscos)(

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

dttktnbdttktnadttka

dttktnbtktnatka

dttktnbtnaadttktf

n

n

n

n

n

n

n

n

n

nn

0

tk 0cos

기함수

※ (n=k) 을 제외한 나머지는 모두 0이됨

Ta

dta

dttkadttka

dttktkbdttktka

kk

kk

kk

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

21

2)2cos1(

2

1cos

cossincoscos

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

00

2

0000

0

0

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푸리에 계수 구하기

계수를 구하는 과정 (an) 양변에 고조파 를곱하여 한 주기 동안 적분

48

2

2

2

2

0

0

cos)(2

2cos)(

T

T

T

T

dttntfT

a

Ta

dttntf

n

n

(2.8) f(t)와 cosnω0t 곱의 평균치

dxnxxfa

ncos)(

1※ 𝑥 = 𝜔0𝑡 , (𝑑𝑥 = 𝜔0𝑑𝑡)로 나타내면

tk 0cos

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푸리에 계수 구하기

계수를 구하는 과정 (bn) 양변에 고조파 를곱하여 한 주기 동안 적분

49

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

00

1

0000

1

00

1

0000

0

1

0000

sinsinsincossin

sinsinsincossin

sinsincossin)(

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

dttktnadttktnadttka

dttktnbtktnatka

dttktnbtnaadttktf

n

n

n

n

n

n

n

n

n

nn

0

tk 0sin

기함수

※ (n=k) 을 제외한 나머지는 모두 0이됨

Tb

dtb

dttkbdttkb

dttktkbdttktka

kk

kk

kk

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

21

2)2cos1(

2

1sin

sinsinsincos

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

00

2

0000

0

0

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푸리에 계수 구하기

계수를 구하는 과정 (bn) 양변에 고조파 를곱하여 한 주기 동안 적분

50

2

2

2

2

0

0

sin)(2

2sin)(

T

T

T

T

dttntfT

b

Tb

dttntf

n

n

(2.9) f(t)와 sinnω0t 곱의 평균치

dxnxxfb

nsin)(

1

tk 0sin

※ 𝑥 = 𝜔0𝑡 , (𝑑𝑥 = 𝜔0𝑑𝑡)로 나타내면

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푸리에 계수 구하기

주기함수의 한 주기 구간 표시

[t : 0↗T]일 때 [x : 0↗2π]이므로

①,③ 구간 표현을 사용했을 때 푸리에 계수 공식은

51

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Fourier 급수의 다양한 형태

Fourier 급수를 삼각함수의 합성으로 표현

52

Sine 이나 Cosine 항으로 묶어서 표현할 수 있다

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1

000sincos)(

n

nntnbtnaatf

tnc

tnctnc

tnbtna

nn

nnnn

nn

0

00

00

sin

sincoscossin

sincos

where

n

n

n

nnn

nnn

b

a

cb

ca1

tan,cos

sin

)tan,,(,sin)(122

1

00

n

n

nnnn

n

nnb

abactncatf 단

Sine 항으로 묶은 경우

Fourier 급수의 다양한 형태

53

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1

000sincos)(

n

nntnbtnaatf

nn

nnnn

nn

tnd

tndtnd

tnbtna

0

00

00

cos

sinsincoscos

sincos

where

n

n

n

nnn

nnn

a

b

db

da1

tan,sin

cos

)tan,,(,cos)(122

1

00

n

n

nnnn

n

nna

bbadtndatf 단

Fourier 급수의 다양한 형태

54

Cosine 항으로 묶은 경우

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복소 지수 형식의 푸리에 급수

복소 지수 형식을 사용하면

복소수와 지수함수의 장점을 모두 이용

① 복소수(complex number)• 주파수 영역에서 진폭과 위상 2가지 성질을 함께 표현

② 지수함수(exponential function)• 지수함수끼리 곱셈, 나눗셈, 미분, 적분 등 계산이 용이

지수함수와 삼각함수와의 관계• 오일러(Euler)의 공식

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복소 지수 형식의 푸리에 급수

복소 지수 형식의 푸리에 급수

주기신호 f(t)에 대한 푸리에 계수 cn

58

,,,,)(

)(

2101

2

02

2

0

0

ndtetfT

c

Tectf

tjn

n

tjn

n

T

T

(2.11)

(2.12)

nc

nc

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※ 오일러의 공식 사용

sincos

sincos

je

je

j

j

Θ 를 라 하면tn 0

tjntjn

tjntjn

eej

tn

eetn

00

00

2

1sin

2

1cos

0

0

1 1

0

1 1

000

0000

2

1

2

1

sincos)(

n n

tjntjn

n

tjntjn

n

n n

nn

eej

beeaa

tnbtnaatf

59

Fourier 급수의 복소지수 형식

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1 1

0

1 1

0

1 1

0

00

00

0000

2

1

2

1

1

2

11

2

1

2

1

2

1)(

n n

tjn

nn

tjn

nn

n n

tjn

nn

tjn

nn

n n

tjntjn

n

tjntjn

n

ejbaejbaa

ebj

aebj

aa

eej

beeaatf

여기서

nnn

nnn

cjba

cjba

2

12

1

tjn

n

n

tjn

n

n

tjn

n

necececa 000

11

0

tjn

n

nectf 0)(

)2

(0

T

이라 하면

Fourier 급수의 복소지수 형식

60

∙∙∙∙∙(2.11)

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계수간의 관계

nnn

nnn

jbac

jbac

ac

2

12

100

Cn의 공액

)12.2()(1

)11.2()2

(,)(

2

2

0

00

dtetfT

C

Tectf

T

T

tjnn

tjn

n

n

Fourier 복소지수 형식

Fourier 급수의 복소지수 형식

61

),,2,1,0( n

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Cn의 증명

2

2

2

2

)9.2(sin)(2

)8.2(cos)(2

2

1

0

0

T

T

T

T

dttntfT

b

dttntfT

a

jbac

n

n

nnn

)12.2()(1

sincos)(2

2

1

sin)(2

cos)(2

2

1

2

2

0

2

2

2

2

2

2

00

00

dtetfT

dttnjtntfT

dttntfT

jdttntfT

C

T

T

T

T

T

T

T

T

tjn

n

Fourier 급수의 복소지수 형식

62

an bn

dtetfT

C

T

T

tjnn

2

2

0)(1 ※

∙∙∙(2.12)

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Cn의 절대값 진폭 스펙트럼

22

2

1

2

1

2

1

nn

nnnnn

nnn

ba

jbajbaC

jbac

허수

실수

nb2

1

na2

1

nc

신호 f(t)의 n차 고조파의 선스펙트럼 (Line Spectrum)

또는 진폭스펙트럼 이라 한다.

n

Fourier 급수의 복소지수 형식

63

nc

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실수

허수

cn과 an, bn 의 관계

nn

nnn

bja

jbac

2

1

2

1

2

1

Fourier 급수의 복소지수 형식

64

j

n

)(nn

jba

nc

n

n

tjn

n

n

nn

ectf

tnbtnaatf

0

1

000

)(

sincos)(

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실수

허수

cn과 an, bn 의 관계

nnn

jbac 2

1

Fourier 급수의 복소지수 형식

65

na

nb

nc

nc

nnnjbac

2

1

nnn

nnn

jbcc

acc

j

n

n

n

na

b1tan

n

nb

)(nn

jba

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Cn의 위상

n

n

na

b1tan 위상 스펙트럼 (Phase Spectrum)

에 대한 Cn의 그래프

복소 Fourier 스펙트럼

0n

t

T0

tt

00 nfT

Anfc

nsinc)(

0nf

t

)(tf

Fourier 급수의 복소지수 형식

66

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Fourier 급수의 복소지수 형식

67

ex) 복소 Fourier스펙트럼의 식을 구하라 Cn 구하기

)(tf

t

2

2

TA

)12.2()(1

)11.2()2

(,)(

2

2

0

00

dtetfT

C

Tectf

T

T

tjnn

tjn

n

n

att

at

atat

ea

AdteA

aeedt

d

※지수함수의 미분/적분

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Fourier 급수의 복소지수 형식

68

ex) 복소 Fourier스펙트럼의 식을 구하라 Cn 구하기

)(tf

t

2

2

TA

)12.2()(1

)11.2()2

(,)(

2

2

0

00

dtetfT

C

Tectf

T

T

tjnn

tjn

n

n

2

2sin

2sin

22

2

11

)(1

0

0

000

00

0

2020

20202020

2

2

02

2

02

2

0

2

2

0

n

n

T

An

Tn

Aj

j

ee

Tjn

A

eeTjn

Aee

Tjn

A

ejnT

Adte

T

AdteA

T

dtetfT

C

jnjn

jnjnjnjn

tjntjntjn

tjnn

T

T

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표본화 함수 (sampling function)

)(sinc 형sin

)(Sa 형sin

xx

x

xx

x

)(sinc)( xxSa

sinc(x)

) 0 ,3,2,1( 지남을에서n

※ 지남 을0 에서 n )( 는xSa

69

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Fourier 급수의 복소지수 형식

70

ex) 앞의 예를 Fourier 급수로 전개하면

)(tf

t

2

2

TA

)12.2()(1

)11.2()2

(,)(

2

2

0

00

dtetfT

C

Tectf

T

T

tjnn

tjn

n

n

tjn

tjn

tjntjn

n

eT

nSinc

T

A

en

SaT

A

en

n

T

AeCtf

0

0

00

2

2

2sin

)(

0

0

0

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,2,1,0,sincsinc

1)(

1

0

0

2

2

2

2

nnfT

A

T

n

T

Ac

T

AdtA

Tdttf

Tc

n

T

T

T

T

Duty cycle:

T

를 고정, T를 증가 스펙트럼 진폭

주파수 성분간의 간격

T를 고정, 를 증가 스펙트럼 진폭 ∝

주파수 성분간의 간격 ∝

main lobe의 주파수폭 ∝

T

1∝

T/1

T0

/1

00

sinc)( nfT

Anfc

n

T

A

Tf

10

10

nf t

)(tf

복소 Fourier 스펙트럼

A

불변

72

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파세발의 정리 (Parseval’s theorem)

n

n

n

nn cbaadttfT

T

T

2

1

2220

2

2

1)(

1 2

2

f(t)의 평균전력은 각 주파수 성분의

전력의 합과 같다

)(tf

t

2

1

2

1

2

nF

평균전력

n

nC2

0n

주기함수의 n차고조파의

전력스펙트럼의 합

2

nC

dttfT

P

T

T

2

2

2|)(|

1

=

73

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주기함수 파형 (우함수)

xxxxf 3cos12cos2cos34)(

74

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xxxxf 3sin12sin2sin3)(

주기함수 파형 (기함수)

75

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xxx

xxxxf

3sin12sin2sin3

3cos12cos2cos34)(

주기함수 파형 (우함수+기함수)

76

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2.4 푸리에 변환

77

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2.4 푸리에 변환 (Fourier Transform)

신호 f(t)가 주기를 갖는 비정현파인 경우 Fourier 급수를 이용하여 주파수 영역의 성분들의 크기를 구할수 있다.

신호 f(t)가 비주기 신호인 경우

푸리에 급수 사용 X

78

※ “비주기 신호도 주기가 무한대인 주기신호”로 가정 이 문제 해결 가능

Fourier 변환

– ”시간영역에서 비주기 신호 f(t)를 주파수영역으로변환하기 위한 도구”

- 비주기신호/주기신호 모두 적용가능

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Fourier 변환식의 유도 (1)

Fourier 변환식의 유도

Fourier 급수의 복소지수 형식에서

79

)(

)( T

tf

tfT

함수를동안의한주기

함수를인주기이라 하면

)12.2()(1

)11.2()2

()(

2

2

0

00

T

T

dtetfT

c

Tectf

tjnTn

n

tjnnT

여기에, 에 대한 조건을 적용하면)( T

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)( Tn

c

1

T0 t

f(t)

T

1

T

20

0n

2

4

일정

∴ : 주파수 간격 가 무한소로 수렴하므로 로 나타내면T 0 d

dT

Td

T

T 2 or

220

가 무한소로 됨으로써, 선스펙트럼 주파수 는0

0n

T

n0

연속변수 로 표현됨

Fourier 변환식의 유도 (2)

80

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Fourier 변환식의 유도 (3)

81

위의 관계를 푸리에 급수에 적용하면

dtetfd

dtetfT

c

tj

T

tjn

Tn

)(

2

)(1

0

d

2

n

tjn

nTectf 0)(

에 위의 관계를 적용하면,

(T ∞ 에 의해)

T

n

T

Ttftf ),()( 가 된다.

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Fourier 변환식의 유도 (4)

82

이상의 변화를 이용하면

tjn

n

tj

T

tjn

n

nT

edtetfd

ectf

0

0

)(2

)(

dedtetf

edtetfd

tf

tjtj

tjtj

)(2

1

)(2

)(t 에 대한 정적분이므로결과값은 ω의 함수 F(ω)가된다.

dtetfF

deFtf

tj

tj

)()(

)(2

1)(

Fourier 변환 과 역변환 식

(2.13) : F(ω)의 Fourier 역변환

(2.14) : f(t) 의 Fourier 변환

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Fourier 변환

– 시간영역의 신호 f(t)로부터 주파수 영역의 신호 F(ω)를얻는데 사용

Fourier 역변환

- 주파수영역의 신호 F(ω)로부터 시간 영역의 신호 f(t)를얻는데 사용

기호

)()(

)()(

1

Ftf

tfF

F

F 변환

역변환

f(t)와 F(ω)는 “푸리에 변환쌍”을 이룬다

)()( Ftf

Fourier 변환의 정의

83

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Fourier 변환의 정의

푸리에 변환(Fourier transform)주기신호와 비주기신호를 모두 포함한 일반적인 신호에대해 주파수 특성을 얻을 수 있다.

푸리에 변환(Fourier transform)식

• 복소 지수 형식의 푸리에 급수에서 변환식을 유도

단, (2.13)

F(ω) : 함수 f(t) 의 주파수 스펙트럼 밀도함수

푸리에 역변환(inverse Fourier transform)식

에서 이므로

84

dtetfF

tj )()(

dttf )(

fdefFdeFtfftjtj

2)()(

2

1)(

f 2 dfd 2

(2.14)

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푸리에 변환쌍

푸리에 변환 쌍(pair)

푸리에 변환과 역변환으로 이루어진 쌍

F(ω)는 임의의 주파수 ω에 대한 주파수 성분 표시• F(ω)의 단위는 [volt∙sec]

85