Communication 版 (精华区)
发信人: skale (空水澄鲜), 信区: Communication
标 题: [合集] 频率的本质是什么？
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Oct 7 09:34:08 2005), 站内
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ssos (存在与虚无·知耻后勇) 于 (Thu Sep 22 15:26:24 2005) 说道:
是能量么？
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julyrain (喜欢柯南中的小兰*^-^*) 于 (Thu Sep 22 15:40:48 2005) 说道:
f = 1/T
单位时间中重复的次数，反映变化快慢的物理量。
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 是能棵矗?
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zjliu (秋天的萝卜) 于 (Thu Sep 22 15:41:57 2005) 说道:
不能划等号，在光学里面与能量成正比
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 是能量么？
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ssos (存在与虚无·知耻后勇) 于 (Thu Sep 22 16:01:56 2005) 说道:
电磁波呢？
【 在 zjliu (秋天的萝卜) 的大作中提到: 】
: 不能划等号，在光学里面与能量成正比
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zjliu (秋天的萝卜) 于 (Thu Sep 22 16:32:35 2005) 说道:
不行了，现在记不起来了。让skale版主解决吧
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 电磁波呢？
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SYBASE (打拼) 于 (Thu Sep 22 16:47:17 2005) 说道:
是速度
呵呵
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 是能量么？
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SYBASE (打拼) 于 (Thu Sep 22 16:48:48 2005) 说道:
波粒二象性
哈哈
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 电磁波呢？
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babyroll (babyroll) 于 (Thu Sep 22 17:06:42 2005) 说道:
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 是能量么？
频率是时间的倒数.
我问你,时间的本质是什么?
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zjliu (秋天的萝卜) 于 (Thu Sep 22 17:11:21 2005) 说道:
时间就是空间，我从相对论猜到的
【 在 babyroll (babyroll) 的大作中提到: 】
: 频率是时间的倒数.
: 我问你,时间的本质是什么?
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wjn (山东季风) 于 (Thu Sep 22 19:14:29 2005) 说道:
回答得太妙了
【 在 babyroll (babyroll) 的大作中提到: 】
: 频率是时间的倒数.
: 我问你,时间的本质是什么?
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claudiosun (小孙泊云*浪迹天涯) 于 (Thu Sep 22 19:16:31 2005) 说道:
-_-b 相对论里还有这种说法？
【 在 zjliu (秋天的萝卜) 的大作中提到: 】
: 时间就是空间，我从相对论猜到的
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babyroll (babyroll) 于 (Thu Sep 22 19:31:59 2005) 说道:
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 是能量么？
……我们知道，表征快慢的量除了依赖于空间维数的速度之外还有只依
赖于时间维的频率。由于视觉主导的缘故，人类的整个感觉体验很容易被空间的变化所打
动。而频率除了在20～20000Hz很短的一段宽度之间给予人类听觉以直接体验外，似乎更多
时候只以抽象概念的身份出现。但是我要在这里指出，频域是人类历史上不可抹杀的隐秘
存在，它以不可见的方式默默地工作着，左右着历史的走向和个人的感情。最直接的影响
在于耐心，厌烦就是人类思想对频域印象进行时域还原时的混叠反应，抽样频率在此不满
足频域抽样定理。而兴趣则代表了个人选定频带，进行各类搬移调制的过程。
那么正是在这时，人类发现了高频的奥妙。原来视觉的材料——光，也只是一种高频
的电磁波，而且它也会像水波一样避让障碍物——如果障碍物的尺寸与光的波长（这实际
是频率属性的变相说法）相若。既然原始宗教所说的“上帝说要有光，于是就有了光”被
认为是虚假的，人类开始不太在乎模仿神的创世行为。人们越过听力的极限，呼喊着更快
更高更强，以往寂静如神界的中高频段开始有各种各样的波频繁造访，而这一切究竟代表
着梦想还是羞怯呢？
直流电和交流电是介于声与光之间的居民，最初代替声与光充当人与人交流的传输方
式的，也正是他们。约翰·莫尔斯可能是第一个赋予电信号以意义的人，他发明的莫尔斯
电码用长、短、空三种不同的电脉冲组合成一种三进制编码，接收方再进行简易的解码。
当这些脉冲通过海底电缆，穿越大洋，传到彼岸，再转变成滴答声时，聆听者无不沸腾—
—这，也许是全球共通、人声鼎沸的时代先声。而谁又能想得到，数十年后，这一切会变
成庞大的密码计算机和专门的解码器！
然而这只是第一步，此后，因为不满于附着在电缆身上的垄断企业和政府部门，早期
的频域海盗诞生了。海盗们舍弃了方波木筏，开始转向余弦小舟——他们的航程，在无边
无际的频域大海上！最初的开拓者之一，名叫马可尼的人率先向世人证明了电缆的多余。
最初的调制方式是简单的余弦调幅，这种方式虽然浪费能量，但却用包络图直截了当地将
信息传达给接收者。调幅之后是稍微复杂一点的调频，但却首次让频率属性直观地显现出
来。层出不穷的调制解调方法开始在厌恶管束的人们中传播，无线通信爱好者们兴致勃勃
地选定频域座位，传播有趣的信号，间或竖起天线倾听频域邻居的密语。然而频域的旅程
不可能从始至终一帆风顺，由于物理条件所限，开拓者们能用以通信的频段相当有限，在
最初的混乱争夺和无节制的多路占用后，政府部门趁机介入，声称收回频段的管理权，将
全频段划分为备用、军用、民用等若干部分及更精细的小段。频域开拓者最初的反应是愤
怒地指斥政府为小偷，但是他们并不可能意识到，政府对频域的占有欲实际源自于对信息
传播的恐惧，真正的普世信息共享看来还有过一段时间才能实现。政府通过对电子器件规
格设计的限制，逐渐达到了自己的目的，无线通信爱好者们只能守在很小的自留频率内愤
愤不平地相互倾诉怨恨。政府暂时控制了这种新技术，并利用其开展了纸质以外的另一种传媒——广播——这曾经是频域开拓者们曾经梦想过的自由武器，但在此时，在这种传媒的协助下，他们被委婉地定义为频域的海盗。这场频域的战争，也许是海盗和小偷的较量。
频域的历史至此并没有终结，只是被纳入了“文明的轨道”而已。频域研究完全走进
人们的视野，也许是从傅里叶的谱分析和拉普拉斯算子的出现开始。研究者从时域波形得
出频谱，并建立起一套逐渐成熟的频域分析方法。而拉普拉斯算子则把电网络里繁琐的微
积分运算转化成了简便的加减乘除，工程师有了更多的精力去设计性能更高的元器件和结
构。而电子器件正在这时，从最初的线性网络时期，迈向了具有突破意义的半导体时期。
四价的硅在此之前以化学性质稳定著称，并在传统领域的建筑行业应用颇多。但是大
多数人并没有料到这种元素竟然会在新技术中独领风骚（当然，同为四价的锗也扮演了重
要角色）。由硅元素和少量三价、五价元素构成的二极管，具有强制电流方向的作用，而
两个二极管构成的三极管，则具有可观的放大功能。二极管和三极管，作为非线性器件的
基础，与以往的线性器件组合搭配，开始显现出慑人的光彩来。研究过这两种非线性器件
之后，人们发现它们的性能并不会因为体积的改变而显著变化。这样，在微小面积上安置
较多器件的技术——也就是集成电路技术，渐渐发展起来。越来越多的电器在这种技术的
激励下，被发明出来，成本不断降低，走进了人们的日常生活。
与此同时，由于数理逻辑的发展，科学界对于用数学逻辑完美地解释世界充满了信心
。而普朗克常量则在相反的意义上破坏了以往建立在数学基础上的连续概念，首先从能量
层面上拒绝承认半光子以下的能量。在这两个发现的夯力下，基于离散系统的智能机器—
—电子计算机，渐渐浮出水面。
人工智能是金属时代一个久远的梦想，学者不约而同地设想一台冷冰冰的机器如何可
能像人类一样思维或行动，或者说以完美的理性思维或行动（请注意这四种说法之间的细
微差别，这在后来造成了深远影响）。而认为人类（神）的尊严不可冒渎者和认为人与机
器的区别并不存在者构成了两个极端，但更多的人认为若有能够协助人类思考的机器就可
以满足了。最初的电子计算机满足了这样的要求，在非线性器件和线性器件的帮助下，模
拟波形被转化成数字波形，仿佛回到了莫尔斯的方波木筏上，但这次它是以二进制的形式
，在计算机内以超乎想象的速度被迅速输入、处理、输出。它的计算能力得到了人们的赞
赏和冀望。……
从善如流，只留下这几段有干货的。
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zjliu (秋天的萝卜) 于 (Thu Sep 22 20:20:57 2005) 说道:
我的结论，----推论，赫赫
【 在 claudiosun (小孙泊云*浪迹天涯) 的大作中提到: 】
: -_-b 相对论里还有这种说法？
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zjliu (秋天的萝卜) 于 (Thu Sep 22 20:21:32 2005) 说道:
还是提倡精炼:)
【 在 babyroll (babyroll) 的大作中提到: 】
: 第三节 频域呼啸
: 运气在腹，丹田火热
: 小宇宙在胸中酝酿
: ...................
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koppie (way to PHD) 于 (Thu Sep 22 21:31:07 2005) 说道:
一个确定信号如果可以等于A*exp(j*w1*t) + B*exp(j*w2*t) 就是两个频率分量
如果等于多个之和，就是多个频率分量
如果是周期信号，可以fourier级数展开，每一项都对应一个频率，0，+/-w，+/-2w, ...
如果是非周期信号，可以利用fourier变换，就是把信号分解为无数个连续的频率分量的和
对应的频率谱就是表示不同频率相对的幅度大小
当然也可以得到能量谱，那么不同频率处 谱幅度对应的就是能量
对于随机信号，可以得到功率谱，不同频率处对应的就是功率
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
之所以用频率来研究问题，就是在于exp(jwt)形式的信号（单个频率）通过线性系统后的信号比较容易用数学描述
这样无数个频率叠加的信号通过系统后能得到的信号也就容易描述了(叠加定理)
另外不同频率的分量通过线性系统后，有的频率衰减很严重，有的不严重，这样信号的特性就有了变化，这种变化可以为我们所利用，就是电路理论里面就学过的滤波
photoshop里面的平滑实际上可以看作滤波器，滤除了图像中高频的成分
【 在 ssos (存在与虚无·知耻后勇) 的大作中提到: 】
: 是能量么？
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xueboq (blue wave) 于 (Sun Sep 25 13:08:35 2005) 说道:
从微观角度来看，物质是由原子，分子等微观粒子组成的，而我们知道粒子每时每刻都
在不停的做微观振动，大量做微观振动的粒子在周围势场的影响下就表现出一定的震动频
率，可以这样说，能量就是频率的一种表现形式，而频率则是物质存在的表现形式，组成
物质的大量微观粒子的振动能量之和就是物质的内能。我们通常所说的频率是一种宏观表
现，也就是等效出来的概念，因为其本质就是各种不同频率离子振动的总和，所以可以把
它分解为不同的频率，于是就形成了傅里叶变换。宏观物质所表现出来的周期性也是由粒
子在势场的作用下所表现出来的有规律的震动引起的，故它只与频率有关，他们只是对物
质的不同描述形式，这也说明了为什么时域和频域这两种对信号的处理方式是等同的。
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baiwolf (智慧的大狗) 于 (Mon Sep 26 19:06:47 2005) 说道:
这个话题可以转发到物理学了...
【 在 xueboq (blue wave) 的大作中提到: 】
: 从微观角度来看，物质是由原子，分子等微观粒子组成的，而我们知道粒子每时�..
: 在不停的做微观振动，大量做微观振动的粒子在周围势场的影响下就表现出一定的震..
: 率，可以这样说，能量就是频率的一种表现形式，而频率则是物质存在的表现形式，..
: 物质的大量微观粒子的振动能量之和就是物质的内能。我们通常所说的频率是一种宏..
: 现，也就是等效出来的概念，因为其本质就是各种不同频率离子振动的总和，所以可..
: 它分解为不同的频率，于是就形成了傅里叶变换。宏观物质所表现出来的周期性也是..
: 子在势场的作用下所表现出来的有规律的震动引起的，故它只与频率有关，他们只是..
: 质的不同描述形式，这也说明了为什么时域和频域这两种对信号的处理方式是等同的。
: ...................
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jijian (CC) 于 (Wed Sep 28 12:35:27 2005) 说道:
经典！
【 在 babyroll (babyroll) 的大作中提到: 】
: ……我们知道，表征快慢的量除了依赖于空间维数的速度之外还有只依
: 赖于时间维的频率。由于视觉主导的缘故，人类的整个感觉体验很容易被空间的变化所打
: 动。而频率除了在20～20000Hz很短的一段宽度之间给予人类听觉以直接体验外，似乎更多
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