時(shí)域和頻域是信號的基本性質(zhì)，用來(lái)分析信號的不同角度稱(chēng)為域，一般來(lái)說(shuō)，時(shí)域的表示較為形象與直觀(guān)，頻域分析則更為簡(jiǎn)練，剖析問(wèn)題更為深刻和方便。目前，信號分析的趨勢是從時(shí)域向頻域發(fā)展。然而，它們是互相聯(lián)系，缺一不可，相輔相成的。

一、什么是信號的時(shí)域和頻域？

時(shí)域即時(shí)間域，自變量是時(shí)間，即橫軸是時(shí)間，縱軸是信號的變化。其動(dòng)態(tài)信號是描述信號在不同時(shí)刻取值的函數。時(shí)域分析是以時(shí)間軸為坐標表示動(dòng)態(tài)信號的關(guān)系。

頻域即頻率域，自變量是頻率，即橫軸是頻率，縱軸是該頻率信號的幅度，也就是通常說(shuō)的頻譜圖。頻譜圖描述了信號的頻率結構及頻率與該頻率信號幅度的關(guān)系。頻域是把時(shí)域波形的表達式作傅立葉變化得到復頻域的表達式，所畫(huà)出的波形就是頻譜圖。

二、時(shí)頻域的關(guān)系是什么？

時(shí)域分析與頻域分析是對模擬信號的兩個(gè)觀(guān)察面。對信號進(jìn)行時(shí)域分析時(shí)，有時(shí)一些信號的時(shí)域參數相同，但并不能說(shuō)明信號就完全相同。因為信號不僅隨時(shí)間變化，還與頻率、相位等信息有關(guān)，這就需要進(jìn)一步分析信號的頻率結構，并在頻率域中對信號進(jìn)行描述。動(dòng)態(tài)信號從時(shí)間域變換到頻率域主要通過(guò)傅立葉級數和傅立葉變換實(shí)現。周期信號的變換采用傅立葉級數，非周期信號的變換采用傅立葉變換。

一般來(lái)說(shuō)，時(shí)域的表示較為形象與直觀(guān)，頻域分析則更為簡(jiǎn)練，剖析問(wèn)題更為深刻和方便。目前，信號分析的趨勢是從時(shí)域向頻域發(fā)展。然而，它們是互相聯(lián)系，缺一不可，相輔相成的。

三、信號的時(shí)域和頻域表達方式各有什么特點(diǎn)？

我們描述信號的方式有時(shí)域和頻域兩種方式，時(shí)域是描述數學(xué)函數或物理信號對時(shí)間的關(guān)系，而頻域是描述信號在頻率方面特性時(shí)用到的一種坐標系，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，橫坐標一個(gè)是時(shí)間，一個(gè)是頻率。時(shí)域表達的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單、直觀(guān)，也是我們常用的一種方式，如信號的實(shí)時(shí)波形，一般正弦信號可由幅值、頻率、相位三個(gè)基本特征值就可以唯 一確定。但對于兩個(gè)形狀相似的非正弦波形，從時(shí)域角度，很難看出兩個(gè)信號之間的本質(zhì)區別，這就需要用到時(shí)域表達方式。由傅里葉變換可知，任意周期信號通過(guò)傅里葉變換可分解為直流分量、基波分量和各次諧波分量的線(xiàn)性組合，因此，兩個(gè)非正弦波信號也可以進(jìn)行分解，從頻域坐標系上可以清晰地反映其信號的構成及相互區別，因此非正弦信號必須通過(guò)各次諧波幅值、各次諧波頻率和各次諧波相位三組基本特征值才能完整表達。