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Segnali nel dominio della frequenza

28/03/2022 16:44

Antonio Costantini

Elettronica, elettronica analogica, segnali, telecomunicazioni,

Segnali nel dominio della frequenza

Ogni suono, segnale o fenomeno periodico può essere scomposto in tanti piccoli “mattoni armonici”. È qui che entra in gioco la serie di Fourier

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(la videolezione) Ogni suono, segnale o fenomeno periodico può essere scomposto in tanti piccoli “mattoni armonici”. È qui che entra in gioco Fourier, uno degli strumenti matematici più affascinanti e potenti: ci permette di vedere l’invisibile dentro i segnali.

Serie di Fourier: 

Immaginiamo un segnale che si ripete nel tempo, come una sinusoide, un’onda quadra o il rumore di un motore. Bene, utilizzando la Serie di Fourier, qualsiasi segnale periodico può essere rappresentato come somma di sinusoidi  a frequenze multiple della fondamentale. Ma cosa succede se il segnale non è periodico o vogliamo analizzarlo in profondità? Entra in scena la Trasformata di Fourier: invece di sommare infinite sinusoidi, calcoliamo direttamente lo spettro delle frequenze del segnale. La Trasformata trasforma il segnale da dominio temporale ( f(t) ) a dominio delle frequenze ( F(ω) ).

In sostanza con F(ω) si può sapere:

Quali frequenze compongono il segnale e quanto sono intense.

Esempi pratici

Un microfono registra voce → il computer usa la trasformata per estrarre le frequenze.

Un oscilloscopio digitale → usa Fourier per visualizzare lo spettro di un segnale.

Analisi vibrazioni su macchinari → segnali accelerometrici vengono trasformati per rilevare anomalie.