傅里叶级数可视化

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功能特性

解析谐波合成

对方波、锯齿波、三角波、全波整流正弦给出闭式傅里叶系数并逐级合成。

幅度谱

柱状展示各次谐波(含直流)的幅度,直观体现能量分布与衰减规律。

吉布斯现象

可调谐波数 N,观察跳变处的过冲与收敛过程。

使用步骤

01选择目标波形

设定要合成的周期信号类型。

02设定谐波数 N

拖动滑块选择参与合成的谐波数量。

03查看重建

对比原函数与 N 项部分和,观察逼近程度。

04查看频谱

读取各次谐波的幅度谱。

适用场景

信号与系统教学谐波失真分析DAC 重建理解波形合成原理吉布斯现象演示频谱认知训练

常见问题

N 越大越精确吗?

通常情况下,参与合成的谐波数越多,重建波形越接近原函数;但在跳变处始终存在约 9% 的吉布斯过冲,不会随 N 增大消失。

系数如何得到?

页面采用各波形的闭式傅里叶级数(如方波为 4/(πk) 奇次正弦项),无需数值积分,结果精确。

全波整流指什么?

此处指 |sin θ| 的全波整流正弦,为偶函数,仅含直流与偶次余弦项。

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