1.3 理论基础

1.3.1 时域与频域

任何信号都可以通过傅里叶变换建立其时域与频域的关系，如下式所示：

式（1.1）中的x（t）是电信号的时域波形函数；H（f）是为该信号的频率函数，2πf= ω，ω是角频率；f为频率。

梯形脉冲函数的频谱如图1.1所示，由主瓣与无数个副瓣组成，每个副瓣虽然也有最大值，但是总的趋势是随着频率的增高而下降，上升时间为tr，宽度为t的梯形脉冲频谱峰值包含有两个转折点，一个是1/πt，另一个是1/πtr。频谱幅度低频端是常数，经第一个转折点以后以-20 dB/10倍频程下降，经第二转折点后以-40 dB/10倍频程下降。所以在电路设计时在保证逻辑正常功能情况下，尽可能增加上升时间和下降时间，有助于减小高频噪声，但是由于第一个转折点的存在，使那些即使上升沿很陡，而频率较低的周期信号也不会具有较高电平的高次谐波噪声（注：关于各次谐波的幅度估算，参考书籍《电子产品设计EMC风险评估》）。

周期信号由于每个取样段的频谱都是一样的，所以它的频谱呈离散形，但在各个频点上呈强度大的特点，通常成为窄带噪声。而非周期信号，由于其每个取样段的频谱不一样，所以其频谱很宽，而且强度较弱，通常被称为宽带噪声。在一般系统中，时钟信号为周期信号，而数据线和地址线通常为非周期信号，因此造成系统辐射发射超标的原因通常是时钟信号。时钟噪声与数据噪声频谱如图1.2所示。

图1.1 梯形脉冲函数的频谱

图1.2 时钟噪声与数据噪声频谱