![Intel FPGA数字信号处理系统设计权威指南:从HDL、Simulink到HLS的实现(基础篇)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/321/47379321/b_47379321.jpg)
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1.3.2 信号谐波失真
谐波失真是一种发生在输入信号频率谐波上的失真,其频率为输入信号频率的整数倍。如,一个1kHz的语音,谐波频率为2kHz,3kHz,4kHz,…
谐波产生的原因是器件的输入/输出电压特性呈现非线性特性,如它可以用二阶多项式表示:
![](https://epubservercos.yuewen.com/D9FA5C/26763839309463806/epubprivate/OEBPS/Images/41936_23_4.jpg?sign=1739286554-TFPkE5ClOliRbSyh3FgLBkR6L8Zy30T4-0-7853b8b0a47de3d018ea8919a71cd837)
谐波失真是由非线性的传递函数产生的。如果假定传递函数是平稳的,如不随时间变化,而且输入信号呈现周期性,则输出也将是一个周期信号。在本小节你将看到,在频域内,周期信号的傅里叶级数由基波周期频率的谐波组成。因此,对于一个周期输入信号,无论Vin和Vout之间是怎样一种函数关系(只要不随时间变化),都不会出现非谐波失真。
对于输入信号:
![](https://epubservercos.yuewen.com/D9FA5C/26763839309463806/epubprivate/OEBPS/Images/41936_23_5.jpg?sign=1739286554-LRQ5aP1IIDIcp6ZhxeWdVpK6S4Bq4M5C-0-ef1403a910b7be67de9a1591df1f645b)
根据上式可以得到频率分量:
(1)cos(2πft):基波频率。
(2)cos(2π2ft):2次谐波。
Vout和Vin之间更复杂的关系将导致更高次谐波,如那些大于2倍基频的频率。