进行深度学习前为啥要进行频域分析 为什么要了解频域特性

什么是频域

频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。在电子学，控制系统工程和统计学中，频域图显示了在一个频率范围内每个给定频带内的信号量。

为什么分析系统的频率特性

对于实际系统，频率特性是系统的另一种形式的固有性质，我们往往采用频率法通过对频率特性的分析进而确定系统的性能。

不够直白？OK

举个不严谨的栗子：系统可以比作人，而系统的频率特性可以比作人的反应能力，通过对人的反应能力的研究，可以确定其工作能力。

人员

反应能力

工作能力

系统

频率特性

系统性能

接下来，用一个常见的惯性环节进行说明。

一阶惯性环节的频率特性

一阶惯性环节：

$\frac{1}{10s+1}$

Bode图：

可以看出，频率小于0.1rad/s的时候，幅值基本不会衰减，那我们将激励信号的频率分别设为0.001rad/s，0.1rad/s，1rad/s，10rad/s，来观察一下跟踪情况。（蓝色为源信号，黄色为输出信号）激励信号为0.001rad/s：

几乎看不到差别，但是可以观察到相位略有延迟，两条曲线没有重合

激励信号为0.1rad/s：开始存在相位的延迟和幅值的减小，不过幅值还在0.5以上

激励信号为1rad/s：相位和幅值已经严重跟不上节奏了

激励信号为10rad/s：反应能力崩溃了

总结：
相对于低频信号，惯性环节对于高频信号跟踪能力差，我们可以认为容忍的极限在0.1rad/s的信号。一个信号经过系统之后输出的样子，就与我们所说的频域有关。