内容发布更新时间 : 2024/11/5 13:35:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
时域
时域是真实世界，是惟一实际存在的域。因为我们的经历都是在时域中发展和验证的，已经习惯于事件按时间的先后顺序地发生。而评估数字产品的性能时，通常在时域中进行分析，因为产品的性能最终就是在时域中测量的。
时钟波形的两个重要参数是时钟周期和上升时间。
时钟周期就是时钟循环重复一次的时间间隔，通产用ns度量。时钟频率Fclock，即1秒钟内时钟循环的次数，是时钟周期Tclock的倒数。
频域最重要的性质是：它不是真实的，而是一个数学构造。时域是惟一客观存在的域，而频域是一个遵循特定规则的数学范畴。
正弦波是频域中唯一存在的波形，这是频域中最重要的规则，即正弦波是对频域的描述，因为时域中的任何波形都可用正弦波合成。这是正弦波的一个非常重要的性质。然而，它并不是正弦波的独有特性，还有许多其他的波形也有这样的性质。正弦波有四个性质使它可以有效地描述其他任一波形：
（1）时域中的任何波形都可以由正弦波的组合完全且惟一地描述。
（2）任何两个频率不同的正弦波都是正交的。如果将两个正弦波相乘并在整个时间轴上求积分，则积分值为零。这说明可以将不同的频率分量相互分离开。
（3）正弦波有精确的数学定义。
（4）正弦波及其微分值处处存在，没有上下边界。
使用正弦波作为频域中的函数形式有它特别的地方。若使用正弦波，则与互连线的电气效应相关的一些问题将变得更容易理解和解决。如果变换到频域并使用正弦波描述，有时会比仅仅在时域中能更快地得到答案。
时域与频域的互相转换
时域分析与频域分析是对模拟信号的两个观察面。时域分析是以时间轴为坐标表示动态信号的关系；频域分析是把信号变为以频率轴为坐标表示出来。一般来说，时域的表示较为形象与直观，频域分析则更为简练，剖析问题更为深刻和方便。
时域与频域的对应关系是：时域里一条正弦波曲线的简谐信号，在频域中对应一条谱线，即正弦信号的频率是单一的，其频谱仅仅是频域中相应f0频点上的一个尖峰信号。
按照傅里叶变换理论：任何时域信号，都可以表示为不同频率的正弦波信号的叠加。
1、正弦波时域信号是单一频率信号；
2、正弦波以外的任何波型的时域信号都不是单一频率信号； 3、任何波型都可以通过不同频率正弦波叠加得到； 解释1：
初学者一个经常的困惑是：无法理解信号为何会有多个频率，加上许多书中的描述不够严谨，比如：语音信号的频率是在4k以下，是3~4千赫正弦波。 正确的解释是：一个信号有两种表示方法，时域和频域。在时域，信号只有周期，正是因为有了 傅立叶变换 ，人们才能理解到信号频域的概念。（先有傅立叶变换的结果才让你认识到声音信号里包含了某种频域的正弦波,它仅仅是声音信号里的一个分量.用你的眼睛你可能永远看不出这些幅度变动里包含了你所熟悉的3~4KHZ的正弦波!）
注：大家应牢记：频域最重要的性质是：它不是真实的，而是一个数学构造。频域实际上是时域信号进行傅立叶变换的数学结果。通过数学方法，可以更方便的观察到信号内含的信息、可以分解合成信号。
无线通信中传输资源包括了时间、频域、空间等。
时间比较好理解，就是：时间周期1发送符号1，时间周期2发送符号2.。，时域的波形可以用三角函数多项式表示，函数参数有：时间、幅度、相位。在载波传输中，载波信号由振荡器产生，它的时钟频率是固定的，倒数就是 时间周期。
频 域比较难理解，按傅立叶分析理论，任何时域信号都对应了频域的若干频率分量（称为谐波）的叠加，频域的频率与时域的时钟频率不同。可以认为：时域不存在频 率，只存在时间周期。信号处理与通信中所指的频率一般都是指 频域的频率分量。而每个频率分量都可从数学意义上对应时域的一个波形（称为谐波，基波是一种特殊的谐波，它的频率与时域波形的时钟频率相 同） 。 因为载波一般都是正弦波，所以定义 信号在1秒内完成一个完整正弦波的次数就是信号的频率（以Hz为单位)，即1Hz。 时间周期T=1/f。
载波的功能参见 调制解调 部分内容。这里可以先不理解何为载波，关键是时域与频域的对应关系。 以这个时域波形为例
设时域波形（图中的 合成波）的时间周期=T（如2秒），其时钟频率则为f0=1/2 Hz。那么基波的频率、周期与合成波一样。每个谐波之间频率间隔=基波频率。
而谐波1的频率f1=1/2+1/2=1Hz，周期T1=1。 谐波2的频率f2=1+1/2=3/2 Hz，周期T2=2/3。。。。 谐波8的频率f8=1/2+(1/2)*8=4.5Hz，周期T8=0.2222
在频域中，每个频率分量都有自己的幅度与相位。按谐波的频率、幅度、相位信息可以得到谐波所对应时域的波形。
将各谐波的时域波形叠加起来，即得到 时域中 合成波。
解释2： 时域信号的数据传输速率，常用 bps，如100Kbps，指1s内传输了100K bits的二进制数据。即：时域的传输效率。
引入频域后，带来一个新的数据：频谱效率，作为 频域的传输效率。如 80bps/Hz 指1Hz频率上能传输80bps数据。 按信息论，带宽越大，数据速率越高。 解释3：