信号失真,也称为畸变,是指信号在传输、放大或处理过程中,其波形、幅度、频率或相位与原始信号或标准相比发生的偏差。这种偏差可能由多种因素引起,包括系统非线性、传输介质特性、设备故障等。信号失真会导致信号的失真度增加,从而影响信号的质量和可靠性。
信号失真主要分为以下几类:
幅度失真:
指信号在传输过程中幅度发生变化,导致信号的幅度比例关系发生改变。
频率失真:
指信号在传输过程中频率发生变化,可能导致频率丢失或产生新的频率分量。
相位失真:
指信号在传输过程中相位发生变化,导致信号的相位关系发生改变。
非线性失真:
由于放大器或其他设备的非线性特性,导致输入信号在输出端产生新的频率分量,从而改变信号的幅度和相位关系。
线性失真:
相对非线性失真而言,线性失真是指信号在传输过程中保持其幅度和相位关系的线性变化。
信号失真的测量通常使用频谱分析仪等仪器,通过分析输入和输出信号的频谱特性来评估失真程度。信号失真度是一个无量纲参数,用于表征信号偏离纯正弦信号的程度,定义为全部谐波能量与基波能量之比的平方根值。
在音频处理和通信系统中,信号失真可能导致声音或图像质量下降,甚至产生噪声和杂散信号,影响系统的整体性能。因此,在设计信号处理系统时,需要采取相应措施来最小化信号失真,提高信号传输和处理的可靠性。