频谱管理

第一篇：频谱管理

国防部UAV发展路线图中列出了远至2030年更好地定位UAV在军事行动中作用的目标。根据雷内•皮尤斯的观点，除了技术之外实现大部分目标别无它途。[83]技术可以解决很多UAS问题，但它不是解决频谱和带宽可用性问题的唯一途径。其它可能的解决途径包括获取额外的频谱资源、改革采办系统和采取其它与流程相关并有助于缓解当前问题的措施等。

5.1利用技术进步

电磁频谱技术的发展将会为解决军用和UAS带宽问题提供途径。光学数据链（或称激光通信）就是其中技术之一，它的带宽可能达到RF系统的2到3倍，重量比RF系统轻30%到50%，并且中断率低、具有抗干扰性。[84]轻型光电系统能耗低也对USA有利。[85]不幸的是，因为指示、探测和跟踪技术滞后，该技术在探测和保持链接方面仍存在问题，所以还未如预计的发展那么快。此外，当前还没有技术能支持这样的数据传输速率。[86]

其它方面技术的发展也有助于解决问题，但是目前并不容易实现。应用软件能实现覆盖大范围监视区域的传感器有选择性地仅仅传输重要数据，从而降低当前对下行链路通信量的需求。[87]数据压缩是类似的降低下行链路带宽速率需求的方法，可能只会在短期内有效，但是相关技术仍会从改进中极大地受益。[88]

5.2获取更多频谱资源

临时或永久性地获取更多军用频率和带宽是解决频率和带宽不足问题显而易见的方法（但是很难执行）。如上前面讨论的那样，全球频谱分配由相关条约和国际协议控制，其流程由世界无线电通信会议管理。[89]美国开始把频谱问题推向国际，将在下一届会议上提交相关议程来考虑UAS可能会对频谱需求造成的影响。[90]美国认为未来十年全世界的UAV的数量预计会急剧增加，提议应开展评估潜在需求和确定最适于保障这些需求的波段等方面的研究，尽管在航空和航天应用领域可能需要更多的频谱资源。[91]应预备会议议程的需要进行了前期研究，并得出了影响未来UAS使用的几个结论：

（1）该航空领域预计是重要的增长点；

（2）未来UAS将在非隔离空域使用；

（3）飞行器在非隔离空域使用时，必须确实实现一体化并采用与有人驾驶飞行器一样的操作习惯；

（4）为确保安全性需要额外的通信需求。[92]

研究还注意到现有的频谱配额可能缓解短期需求增长，但是部署更多UAV将需要附加频谱配额。[93]

获取短期的波段和频谱保障是一个相对容易的解决方法，但是就如前所述这样做有风险。从商用资源租赁或购买波段非常昂贵，并且不能立刻用于满足作战需求。愿意在所需的位置和时间提供足够带宽的卖家会危害任务完成，如果我们把他们作为获取额外频谱保障唯一可信赖的途径。[94]

5.3改革采办流程

对采办频谱依赖型系统的方式进行改革能缓解将来面临的难题。如前所述，目前获取频谱分配的流程与特定设备的频谱保障鉴定相联系，并且频谱分配的保持不变。[95]通过授权具有确定参数的某一类设备使用限定的频段，可使这一流程更具灵活性。这将需要改变目前国防部的采办流程，也需要联邦团体之间广泛合作。这两方面都十分紧迫，并可能导致不可预测的结果。

改革研发过程中对系统的测试是另一个解决频谱保后勤障性的方法。系统作为商用产品时通常采用美国商用频谱进行测试。当其作为军用产品时仍维持较低的原有非政府系统优先权，那么在美国之外使用就可能会受限制。[96]为了减少配置和操作问题，我们应采取行动将系统调整到军用频谱。如果不能获得频谱保障就应限制购买该系统。在讨论CENTCOM/J6负责的通信问题和带宽限制时，它解释因为反对在环路或只通过光纤运行系统，所以应首先

在带宽受限的环境下设计和测试系统。[97]

5.4研发更好的管理工具和流程

如果指挥官不明白频谱和带宽问题对作战的影响，他或她就不会对可用资源按优先顺序来使用并做到以最佳方式全面地保障作战任务。对于很多类似于空情感知的项目，频谱管理功能必须具备对所需情况进行感知的手段，跟踪这种有价值的资源和为领导层提供需要的信息。CENTCOM意识到以战场领导层确定的优先权为基础，需要管理频谱和降低频谱冲突的工具。[98]当多个系统共享相同的频率时，采用了交替操控UAV的方法——必须结束某一项飞行任务另一项任务才能开始进行。[99]计划人员不仅需要自动化的工具最优化对可用带宽的分配，而且需要具备对不同情况进行假设分析并确定可能出现的问题和解决方法的能力。[100]我们也应为这一目标研发新的工具或者改进现有的工具，从而实现准确、实时和合理地分配电磁频谱资源。

随着信息技术的迅猛发展和大量用频武器的出现，电磁频谱管理已成为打赢信息化战争不可或缺的重要保证。

认清电磁频谱管理的“战略”地位

电磁频谱是信息化战场的“中枢神经”。信息化战争要靠大量使用信息化武器装备取胜，而信息化武器装备是靠发射和接收电磁波来发挥作战效能的。

近期发生的几场局部战争中，交战双方武器系统虽然“形”掌控在各自手中，但是其“神”——它们所发射的电磁波，却共处于同一个空间，任何一方对电磁波的牵动，都可改变整个战场的电磁环境。

电磁频谱管理是夺取“三权”的“制高点”。信息化战争制胜的关键是夺取制信息权、制空权、制海权。而在这“三权”中，制信息权处于主导地位，它对制空权、制海权的夺取具有制约、保证和支撑作用；只有首先夺取了制信息权，才能进而夺取制空权和制海权。而制信息权主要就表现为敌我双方电磁领域的对抗，其核心是战场电磁频谱的使用权和控制权。

加强电磁频谱管理是打赢信息化战争的重要保证。未来实施的诸军兵种联合作战，将投入大量信息化武器装备。如果没有专门机构实施科学的电磁频谱管理，必将产生严重的自扰互扰，难以顺利实施作战行动，甚至导致作战失利。电磁频谱管理已由机械化战争的局部问题，发展为信息化战争的全局问题，由战术问题上升为战略问题。

从指导上加强对电磁频谱的筹划

建立健全科学的电磁频谱管理机制。由于电磁频谱具有军民共享、敌我共存的特征，决定了电磁频谱必须实施集中统一管理，必须具有集中统一的管理机制，尤其对于信息安全稳定程度不高的军队，更要建立健全作战部队频管机构、规范战时组织指挥程序、明确军兵种协调关系、统一军民共管权限等。

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加强电磁频谱管理法规制度建设。频谱资源的共享性和流动性，客观上决定了必须通过建立法规进行管理。世界各国、各军队无一例外。必须把电磁频谱管理的各个环节纳入法制轨道，制定严格的管理法规。比如，完善电磁频谱管理条例、军民电磁频谱协调共管规定、战时电磁频谱征集动员规定、战场电磁频谱管制规定等，并以法规形式下达执行，使电磁频谱管理的各个环节、各个方面都能够有法可依、有章可循。

切实解决好武器装备的电磁兼容问题。各种信息化武器装备所使用的频率，往往在研制、生产阶段就已经设定。因此，必须从源头抓起，在武器装备研制、引进、使用方面，建立严格的用频审批机制和电磁兼容论证机制，才能保证各种武器装备在战场上达到电磁兼容，实现预期的武器装备效能。

严密组织电磁频谱管理行动

联合作战和联合训练中的电磁频谱管理，关系整个作战行动能否顺利进行，事关战场电磁权的掌控乃至作战的成败，必须严密组织实施。

指挥员尤应树立强烈的电磁频谱管理意识。指挥员应当切实把电磁频谱管理纳入重要议事日程，在制定作战计划、保障计划、战场建设计划时，把电磁频谱管理内容纳入总体作战计划；在组织战场行动时，将电磁频谱管理行动纳入整体作战行动，与信息作战行动、火力打击行动、兵力突击行动同等看待；同时应加强军事电磁频谱管理与地方无线电管理工作的协调配合，确保电磁频谱管理工作的有效运行，发挥整体效能。

在战场建设和装备部署中高度关注电磁环境问题。在战场建设中，应像利用地理环境一样利用电磁环境，从电磁频谱的有效使用和严格管理角度进行科学筹划。尤其在组织复杂电磁环境下训练时，应根据作战样式、地理环境、任务需要，准确设置电磁信号的密度、强度、样式和分布特征；科学选定电子显示装备的种类、数量和部署方法；合理构想敌方可能的用频情况和干扰行动，从而逼真地显现复杂电磁环境在空域、频域和时域上的瞬时变化，增强电磁环境构建的实战性，使参训部队真正“感受”到电磁环境的影响。

将电磁频谱管理作为组织指挥的重要方面。未来信息化战争中，电磁频谱管理将贯穿作战全过程。因此，各级指挥员及其指挥机关应把电磁频谱管理行动纳入整体作战行动，高度重视电磁频谱管理的组织指挥活动。应按照确保重点、关照全局的原则，及时协调频率的使用，保障主要方向、重要时节、关键部位、主要作战行动和主战武器装备的频率使用；同时应严密监控战场电磁环境，对战场电磁环境实行全频域、全方位、全时段的监测，掌握敌我双方频率占用情况，实时掌握敌方频率使用情况，及时通报有关部门，提出处置建议，确保联合作战行动顺利进行。

第二篇：频谱分析心得体会

频谱分析心得体会

通过三周的学习，我才发现自己的知识差之甚远。在学校学的知识远远不够。从参加工作六年以来，我在班组倒班中所学的钳工知识只是一些浮浅的。要做好自己的工作，还得要更加马不停蹄的学习。

车间认识到频谱分析这门技术在工作上的重要性，给予我们这次学习频谱分析的机会。虽然每天都觉得有点疲惫，但是一想到车间在人员紧张的情况下还派专人给我们讲解，在这般难得的机会下，我的疲惫算什么？并且给我们讲解的居然还是自己的大学校友，而且他还是学电气自动化，来我们车间才一年多，还是靠自学的。可想而知，他在学习频谱分析的时候，不知用了多少工夫。想到这些，想到自己的不足、欠缺的太多，我对这次的学习机会非常之珍惜。不求自己将来有多大的作为，但最起码在工作中能够独挡一面，不辜负领导对自己这次苦心的栽培。我用了数倍的努力来学习频谱分析，每天下班的第一件事就是查资料，看书，再结合笔记分析。

经过对频谱分析的了解，要想真正地学透。哪非易事，它涉及的知识很多。首先：（1）了解频谱分析仪功能及工作原理，（2）振动的一系列知识，（3）各种轴承故障的所有特征表现，（4）各种齿轮缺陷的所有表现形式，（5）联轴器的所有故障表现形式以及各种轴、瓦、结构松动等等，再用所有的知识结合频谱以及故障特征频率计算数值列表来进行分析，判断、找出故障源，这就是我所学习的目标。

经过这段时间的学习以后，我觉得收获不少，学到了以下几点：（1）设备数的建立配置，（2）所有测点的建立配置，(3)巡检计划的建立与下达，（4）系统与仪器的联接及操作，（5）异常状态设备数据的导出、打包、发送给专人指教，（6）现场测量技巧，（7）仪器操作技巧，（8）设备特征频率计算方法，（9）设备故障频谱特征提取(典型)，（10）频谱分析技巧，特征信号的提取、故障信号的识别、强迫振动的方向特性、转频信号的识别，（11）诊断报告的书写。对于我现在来说，最困难的就是诊断报告，由于给我们的时间有限，报告写不透彻。有好多理论知识没有掌握，需要我们去吞食。不过，经过这段时间的学习，我有兴趣及决心把频谱分析学好。它是一项高科技诊断设备系统。当你达到一定境界的时候，可根据频谱信息来掌握设备的运行状态，对设备各部件的故障如肉眼般看见，它能够坚持多久，好给检修提前做好准备，减少事故时间，稳定生产。这样优秀的科技技术车间岂能不用呢？车间从一条线抽一个人来学习，那是对我们的一种信任，同时也是对我们开阔视野，填充知识、发挥自己的一次机会。无论怎样的艰辛我也要让车间领导的那份信任得以实现，要通过自己的努力去掌握有关频谱分析的知识。写一份透彻的诊断报告，交上一份满意的答卷。

第三篇：频谱屋简介

频谱屋简介

频谱屋概述

频谱屋是一种采用生物频谱技术（BST）新型桑拿保健治疗设备，是适合人类健康生活需要的高科技产品。

频谱屋及发热设备

频谱屋具有促进血液循环，改善血液流变性，促进新陈代谢，改善神经系统功能，提高机体免疫能力的作用。老年人：改善微循环，提高机体免疫能力，调节神经和内分泌功能，具有防病和抗衰老作用;妇 女：促进女性激素的分泌，改善皮肤微循环，具有美容美体的效果;儿童：提高儿童对疾病的免疫能力，增强营养的吸收和消化;青壮年：促进代谢，促使精力充沛，减轻疲劳。

大量信息表明，现代人亚健康已经理我们越来越近，生活的压力，工作的压力，环境因素，都在无时不刻影响着我们的身心健康，大量科学研究证明，红外线是在所有太阳光中最能够深入皮肤和皮下组织的一种射线。由于远红外线与人体内细胞分子的振动频率接近，“生命光波”渗入体内之后，便会引起人体细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及体内有害物质，www.xiexiebang.com将妨害新陈代谢的障碍清除，重新使组织复活，促进酵素生成，达到活化组织细胞、防止老化、强化免疫系统的目的。所以远红外线对于血液循环和微循环障碍引起的多种疾病均具有改善和防治作用。频谱屋正是利用远红外线这一点，精巧的运用在房体内部，另起具有神奇的保健功效。

频谱屋的优点

1.大面积平板式频谱发生器，立体照射，集治疗保健于一体。

2.温度可调节，40-60℃的温度给人轻松感受。

3.非密闭式，不会导致人体缺氧，无气闷感觉。体积小，耗能低，安全可靠。

4.安装方便，操作简单，除医院、宾馆、SPA会所，洗浴中心等专业场所外，也适合家庭使用。辐射率>0.9达到国际水平;可发射出5.6～15um波长的远红外线.5.节能显著，可省电30～50%;使用寿命>10000h，绝缘性好，不产生明火，安全可靠。

频谱屋的木材选择

铁杉：产自加拿大，木材坚硬，纹路优美，耐腐蚀性强，木材发出的芳香物质可以镇定神经的作用，对治疗鼻膜炎以及支气管炎有一定的功效，还能帮助身体排除多余水分。

红雪松：产地为美国西部及加拿大，是北美等级最高的防腐木材，无需防腐和压力处理，稳定性极佳，不受昆虫及真菌、白蚁的侵袭和腐蚀，使用期限长，不易变形。隔音隔热效果佳。

频谱屋的主要功效

1、排毒远红外线能够良好的刺激汗腺，排除毒素和体内有害物质，如酒精，尼古丁和一些致癌性重金属。

2、减压远红外线可以放松肌肉，舒缓肌体

3、美容远红外线加速血液循环，促进新陈代谢，清除坏死细胞，帮你减少由于岁月积累而产生的细纹，使您的肌肤光滑、红润、细嫩

4、减肥瘦身脂肪在42度时水溶性增加，出汗可以消耗皮下多余脂肪，人体通过排汗起到减肥，排毒，瘦身的效果

5、减轻疼痛远红外线通过加速血液循环，让大量的氧到达患处，加速恢复的过程

6、健身每次做20分钟远红外桑拿浴，身体的出汗量相当于长跑10公里。远红外线桑拿浴对于那些没有时间做健身训练的和长期受到病痛的制约而不能做锻炼的人是个很好的选择

7、增强免疫力经临床观察，远红外线确有提高机体的巨噬细胞吞噬功能，增强人体的细胞免疫和体液免疫功能，有利于人体的健康

8、芳香美体全身涂抹香精油等营养芳香因子，在远红外线作用下，人体毛孔打开，精油的营养芳香因子更利于被人体容持和吸收，浴后可长时间保持全身芳香

频谱屋的应用场所

品位居家生活

给您恬静的港湾，完美生活从沐浴轻松开始!阳光精华的温情呵护、畅想无限的异度空间，彻底洗净您

工作的劳顿

在这里天伦之乐永远陪伴您的左右，全家人的欢乐，全家人的!

健康美容会所

深层激活肌肤细胞的各项机能、补充肌肤细胞能量、唤醒细胞再生运动、加强肌肤中自然润泽因子的含量，引领细胞运动，轻松排毒、美白肌肤，彻底靓丽你的容颜。

洗浴休闲中心

在这里，您的身体、精神都得到彻底的放松，往日的疲惫倏然间消失遁散，深层洗涤、按摩您的肌体，使身体的每一个细胞都充满旺盛的活力，曾经的梦想简简单单的实现!

第四篇：典型序列频谱分析

第1章 设计任务与要求........................................................1 1．1对于三种典型序列------单位采样序列、实指数序列、矩形序列..............1 1.2自行设计一个周期序列...................................................1 第2 章 原理及过程...........................................................2 1设计原理.................................................................2 第3 章 设计内容.............................................................4 1.1单位采样序列...........................................................4 1.1.1时域波形.................................................................4 1.2傅里叶变换.............................................................4 1.3幅度谱及相位谱.........................................................5 1.4频移...................................................................6 1.5时移...................................................................7 2.1时域图形...............................................................7 2.2傅里叶变换.............................................................8 2.3幅度谱与相位谱.........................................................9 2.4频移..................................................................10 2.5时移..................................................................10 3.1时域图形..............................................错误！未定义书签。3.2傅里叶变换............................................错误！未定义书签。3.3幅度谱与相位谱........................................错误！未定义书签。3.4时移..................................................错误！未定义书签。3.5频移..................................................错误！未定义书签。4.1幅度特性曲线..........................................................11 4.4周期序列的DFS........................................................12 4.5傅里叶变换............................................................12 第4章 心得与体会..........................................................13 参考文献...................................................................14

第1章 设计任务与要求

1．1对于三种典型序列------单位采样序列、实指数序列、矩形序列

要求：（1）画出以上序列的时域波形图；（2）求出以上序列的傅里叶变换；（3）画出以上序列的幅度谱及相位谱，并对相关结果予以理论分析；（4）对以上序列分别进行时移，画出时移后序列的频谱图，验证傅里叶变换的时移性质；（5）对以上序列的频谱分别进行频移，求出频移后频谱所对应的序列，并画出序列的时域波形图，验证傅里叶变换的频移性质。

1.2自行设计一个周期序列

要求：（1）画出周期序列的时域波形图；（2）求周期序列的DFS，并画出幅度特性曲线；（3）求周期序列的FT，并画出幅频特性曲线；（4）比较DFS和FT的结果，从中可以得出什么结论。

第2 章

原理及过程

1设计原理

运用Matlab及相关软件，对三种典型序列进行频谱分析，得到并验证相应的结果。

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连

[1]

接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。

利用傅里叶变换的方法对振动的信号进行分解，并按频率顺序展开，使其成为频率的函数，进而在频率域中对信号进行研究和处理的一种过程，称为频谱分析。

将信号在时间域中的波形转变为频率域的频谱，进而可以对信号的信息作定量解释。

对信号进行频谱分析，是对其进行傅里叶变换，得到其振幅谱与相位谱。分析软件主要为Matlab。

对于信号来说，分模拟信号与数字信号。进行频谱分析时，对于模拟信号来说，首先对其进行抽样，使其离散化，然后利用离散傅里叶变换（DFT）或者快速傅里叶变换（FFT），然后对其幅度（ABS）和相位（ANGLE）的图像进行分析，而对于数字信号来说，则可直接进行离散傅里叶变换或快速傅里叶变换

第3 章 设计内容

1.1单位采样序列

1.1.1时域波形

程序：

n=-5:10;y=[zeros(1,5),1,zeros(1,10)];stem(n,y)axis([-5,10,0,2]);title('单位取样序列')

图1 1.2傅里叶变换

程序： clear clc %% 输入信号

n=-5:10;%时域信号的时间范围

x=[zeros(1,5),1,zeros(1,10)];%时域信号x w=[0:1e-2:2];%想要观察的频率范围 %% 预定义 y=w;

a=w;j=sqrt(-1);%先定义变量维度，提高运算速度 %% 计算频点 for i=1:length(w)f=trapz(n,x.*exp(-j*w(i)*n));y(i)=abs(f);a(i)=angle(f);end %% 输出 subplot(3,1,1), plot(n,x)subplot(3,1,2), plot(w,y)subplot(3,1,3), plot(w,a)

图2 1.3幅度谱及相位谱

n=1:50;% 定义序列的长度是50 x=zeros(1,50);% 注意：MATLAB 中数组下标从1 开始 x(1)=1;close all;subplot(3,1,1);stem(x);title('单位冲击信号序列');k=-25:25;X=x*(exp(-j*pi/12.5)).^(n'*k);magX=abs(X);% 绘制x(n)的幅度谱

subplot(3,1,2);stem(magX);title('单位冲击信号的幅度谱');angX=angle(X);% 绘制x(n)的相位谱

subplot(3,1,3);stem(angX);title('单位冲击信号的相位谱');5

图3 1.4频移

程序：

fs=256;N=256;%采样频率和数据点数 n=0:N-1;t=n/fs;%时间序列 f=20;%定义信号中心频率(hz)x=[zeros(1,5),1,zeros(1,10)];%信号

%程序区

y1=fft(x,N);%对信号进行快速Fourier变换 y2=fftshift(y1);mag2=abs(y2);

f1=n*fs/N;%频率序列

f2=n*fs/N-fs/2;%shift后频率序列

subplot(4,1,1),plot(f2,mag2,'r');%绘出随频率变化的振幅

图4

1.5时移

程序N=50;n=0:N-1;M=20;xn=[1 zeros(1,N)];nm=mod((n-M),N);xm=xn(nm+1);subplot(3,1,1),stem(xm);title('|X(k)|');k=-25:25;X=x*(exp(-j*pi/25)).^((nm)'*k);magX=abs(X);% 绘制x(m)的幅度谱

subplot(3,1,2);stem(magX);title('矩形序列的幅度谱');angX=angle(X);% 绘制x(m)的相位谱

subplot(3,1,3);stem(angX);title('矩形序列相位谱');

图5

2.1时域图形

程序： n=-5:10;y=[zeros(1,5),ones(1,5),zeros(1,6)];

plot(n,y)stem(n,y)axis([-5,10,0,2]);title('矩形序列');

图6 2.2傅里叶变换

程序： clear clc %% 输入信号

n=-5:10;%时域信号的时间范围

x=[zeros(1,5),1,zeros(1,10)];%时域信号x w=[0:1e-2:2];%想要观察的频率范围 %% 预定义 y=w;a=w;j=sqrt(-1);%先定义变量维度，提高运算速度 %% 计算频点 for i=1:length(w)f=trapz(n,x.*exp(-j*w(i)*n));y(i)=abs(f);a(i)=angle(f);end %% 输出 subplot(3,1,1), plot(n,x)subplot(3,1,2), plot(w,y)subplot(3,1,3)，plot(w,a)图7 2.3幅度谱与相位谱

程序： n=1:50;x=sign(sign(10-n)+1);close all;subplot(3,1,1);stem(x);title('矩形信号序列');k=-25:25;X=x*(exp(-j*pi/25)).^(n'*k);magX=abs(X);% 绘制x(n)的幅度谱

subplot(3,1,2);stem(magX);title('矩形序列的幅度谱');angX=angle(X);% 绘制x(n)的相位谱

subplot(3,1,3);stem(angX);title('矩形序列相位谱');

图8 2.4频移

程序：

fs=256;N=256;%采样频率和数据点数 n=0:N-1;t=n/fs;%时间序列 f=20;%定义信号中心频率(hz)x=[zeros(1,5),ones(1,5),zeros(1,6)];%信号 %程序区

y1=fft(x,N);%对信号进行快速Fourier变换 y2=fftshift(y1);mag2=abs(y2);f1=n*fs/N;%频率序列

f2=n*fs/N-fs/2;%shift后频率序列

subplot(4,1,1),plot(f2,mag2,'r');%绘出随频率变化的振幅

图9 2.5时移

程序： N=50;n=0:N-1;M=20;xn=sign(sign(10-n)+1);nm=mod((n-M),N);xm=xn(nm+1);subplot(3,1,1),stem(xm);title('|X(k)|');k=-25:25;X=x*(exp(-j*pi/25)).^((nm)'*k);magX=abs(X);% 绘制x(m)的幅度谱

subplot(3,1,2);stem(magX);title('矩形序列的幅度谱');

angX=angle(X);% 绘制x(m)的相位谱

subplot(3,1,3);stem(angX);title('矩形序列相位谱');

图10 4.1幅度特性曲线

程序：

n=1:50;% 定义序列的长度是50 close all;subplot(3,1,1);stem(x);title('单位冲击信号序列');k=-25:25;X=x*(exp(-j*pi/12.5)).^(n'*k);magX=abs(X);% 绘制x(n)的幅度谱

subplot(3,1,2);stem(magX);title('单位冲击信号的幅度谱');angX=angle(X);% 绘制x(n)的相位谱

subplot(3,1,3);stem(angX);title('单位冲击信号的相位谱');

x=sin(pi*n);% 注意：MATLAB 中数组下标从1 开始

图15 4.4周期序列的DFS 程序： n=0:9;k=[0:1:9];x=sin(5*pi*n);WN=exp(-j*2*pi/9);nk=n'*k;WNnk=WN.^nk;Xk=x*WNnk;xlabel('Xk')

4.5傅里叶变换

程序：

fs=100;%设定采样频率 N=128;n=0:N-1;t=n/fs;%设定正弦信号频率 %生成正弦信号 x=sin(pi *t);figure(1);subplot(231);plot(t,x);%作正弦信号的时域波形 xlabel('t');ylabel('y');title('正弦信号y=2*pi*10t时域波形');grid;%进行FFT变换并做频谱图 y=fft(x,N);%进行fft变换 mag=abs(y);%求幅值

f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);%进行对应的频率转换 figure(1);subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图 axis([0,100,0,80]);

xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('正弦信号y=2*pi*10t幅频谱图N=128');

图16

第4章

心得与体会

这次的课设设计对我来说时间是比较紧促的，但是门课程是一门动手能力要求很高的课程，需要很多实践操作才能真正的去掌握它，这次的课程设计为我提供了很好的机会。通过这次的课程设计，我学到了很多，同时也让我了解了自己的不足之处，要掌握好一门课程，仅仅靠死记硬背是不行的，特别是对学工科的我们来说，实践操作尤为重要, 我们应该重视它，它是检验我们我们学习知识是否牢固的重要途径。13

参考文献

[1]高西全,丁玉美...数字信号处理..西安电子科技大学出版社,2008,第3版 [2]刘泉,阙大顺...数字信号处理原理与实现..电子工业出版社,2005 [3]赵之劲,刘顺兰...数字信号处理实验..浙江大学出版社,2007 [4]张威...Matlab基础与编程入门..西安电子科技大学出版社,2006 [5]陈怀探...数字信号处理教程--Matlab释义与实现..电子工业出版社,2005

第五篇：频谱理疗床垫功能介绍

频谱理疗床垫功能介绍

电气石特种陶瓷具有永久电场，同时不断的释放负离子和在常温条件下发射2-18微米的电磁辐射。

2—18微米的电磁辐射可以作用于含有氢键的双原子和多原子分子。电磁辐射不是一种热介质，只是被受体分子吸收以后引起分子运动产生的热效应。

水分子是含有氢键的多原子分子，可以有效的吸收2—18微米的电磁辐射，引起水分子的高速运动，这种高速不定向的运动产生碰撞和摩擦以及分子能的释放造成了热的产生。

2—18微米的电磁辐射遵从光的物理属性，相对于这种电磁辐射所有的物质分为三种：即a:透过材料b吸收材料c反射材料。

电气石特种陶瓷具有永久电极，具有较大的电位差，可以吸收负电位，由负电极不间断的释放出负离子，负离子向正电极移动，电荷的定向移动就形成了电流。

一：酸性体质是百病之源

什么是酸：是指任何可以放出质子（H+）的分子和离子。

什么是碱：是指在水溶液中电离给出氢氧根（OH-）离子的化合物

关于酸性体质是百病之源之说由来已久。可是要搞清楚为什么酸性体质就会得病呢？酸性体液的实质是什么？只有这两个问题搞清楚了，才不会在身体保健方面不出现误区，甚至不会由于一些市场上的虚假宣传而盲目消费。

PH值的含义----什么是PH值？通常我们讲它是标示液体酸碱度的一个指数，PH值是氢离子的负对数.PH=-log(H-)

在这里我们要了解酸性体质是百病之源就必须了解氢离子对于人体的影响。

恩格斯说过：生命是蛋白质的存在。

尽管人体是由各种矿物质，微量元素，有机物，无机物，生物大分子构成，但最基本的物质是水，蛋白质与核酸。

其中水的含量最多，是生物体内进行各种反应的溶剂：而核酸的含量最少，但是它却是携带生命活动的一切遗传信息和基因片段的载体。除了水，人体含量最多的就是蛋白质了，他直接关系到各种生命现象，执行着各种生命功能。蛋白质分子是具有完整生物功能的最小单位，它具有一条或多条多肽链。

人和动物的蛋白质很高，人可达干重的45%，在肝脾心肺肾肌肉中占到60%-80% 人体是由细胞组成的，细胞是由细胞膜，浆，核组成的。

蛋白质是人体正常生命迹象的调节者，在激素，细胞受体，药物受体，膜的通透性，各类缓冲体系，神经等调节体系中蛋白质都起着重要的作用。

正是由于体内的酸碱环境的变化，改变了蛋白质的存在形式。所以PH值的作用是不言而喻的。应该这样说PH值通过蛋白质影响着生命一点都不为过。酸碱度的变化引起蛋白质的变化，蛋白质的变化则引起各种生命现象的改变，甚至有生理变为病理。

酸是怎样产生的：人每天要摄入大量的蛋白质，糖类和脂类三大营养物质。它是人们赖以生存的基本要素。利用他们可以产生人所需要的营养产生能量和身体发育的物质。但是在产生以上必要物质的同时，也产生了大量的酸。这是因为在分解和代谢过程中，以上三种物质会同时放出二氧化碳和水。二氧化碳和水结合形成碳酸CO2+H2O=H2CO3

由此可见二氧化碳是体内产生酸的祸首。另外还有一些物质在代谢过程中直接出现：例如糖类和氨基酸产生的酮酸。

还有酸性食品的大量摄入，也会造成酸性的积累。鸡鸭鱼肉精米白面白酒白糖等等都是酸性

食品。他们在体内的代谢与分解都会造成酸性物质而影响身体的酸碱平衡。

除此之外：由于重体力劳动，情志失调，精神压力，睡眠不足，环境污染，水质及农药（有机磷）都会造成酸性体质地。

由此可见，我们生命的存在会不断的多方面的产生酸性，因此会加大造成酸性体质的倾向和趋势。同时我们看到人体无论在什么情况下都不会自然的有那么多的碱性产生。

原本人体是有酸碱平衡调节功能作为缓冲体系的，在正常情况下可以维持人体的酸碱平衡。一些非挥发性的产物由肾排除。挥发性的二氧化碳由肺排除。血液也有酸碱缓冲功能，以调节酸碱平衡。但是这种调节功能是有一定工作条件和限度的。如果超出了他的能力范围就会有酸在体内积累，造成酸性体质，同时这是一个恶性循环的事情，越是有酸代谢功能的活力越容易下降，越是下降酸积累的越多。长期以往就会形成代谢疾病。

酸性体质的核心是H+离子的过量存在，真正要解决酸性体质，不是象某些厂家所宣传饮用碱性水就可以解决，因为按照碱的定义所有的碱在水溶液中都可以电离出OH-和一个金属离子，但是这不是目的，我们的目的是要消除掉体内的H+离子，按照金属活动循序表的所列，我们知道在H+之前的金属活性都比它活泼，因此碱性溶液进入体内是不可以置换掉H+的。我们把这种水称之为化学碱性水。

如何中和掉H+？我们只要赋予H+一个负电荷，就会使其成为一个H原子。

因为我们的 电气石陶瓷可以形成一个永久电场，当处于水中的时候，就会对水形成微电解，H2O电解为H+和OH-。因为所形成的是一种副电场，含有大量的负离子，因此会赋予H+一个负电荷，而形成H原子。OH-和H2O结合为H3O2-。含有负电位的水进入体内后与H+结合形成2个水分子。（H3O2-+H+=2•H2O）从而消除掉了H+。因此经 电气石处理过的水，才具有清除H+的作用。

另外我们的床垫是由 电气石特种陶瓷制成的，具有永久释放负离子的强大功能，并且作用于人体以后，由于在理疗的过程中，会有大量的汗液排除，增加了作用范围内的水份，因此会有更多的H3O2-形成。只要人体有条件吸收负离子，就可以清除体内的H+。因此加盖了我们的理疗被以后人的身体就处在了一个负离子仓内。人通过呼吸可以吸收到人体所需负离子的18%，但是通过皮肤可以吸收到人体所需的82%的负离子。就这一点而言，你在大森林里活动，都不如在我们加盖了理疗被的床垫上。

H+为什么会改变蛋白质的存在形式：

这里先举一个例子：

一杯牛奶，早上没有喝，放到晚上后，发现这杯奶坏了。所谓坏了，就是指奶沉积了，结块了，聚合了。同时发现表面有一层水状物。这是为什么呢？这是因为合适的温度，湿度适合细菌的生长，细菌在生长过程中，分泌了大量的酸性物质，也就是含有大量H+的酸性物质。一杯新鲜的牛奶，含有大量的奶蛋白，分布是很均匀的，奶蛋白是由蛋白细胞膜，细胞液和细胞核构成的，在细胞液中具有一定数量的负电荷，这些负电荷称之为奶蛋白细胞的电点。因为是同一种物质，所以具有的电点是相同的。因为都是带有的负电荷，所以相互之间是互相排斥的，电点的相同造成了相互作用力相同，因此看起来你的奶也是非常均匀的。

当出现H+时就会中和掉一个负电荷，奶蛋白细胞中就会有一个负电消失，当不断出现H+时负电荷就在不断的消失，当达到与奶蛋白细胞所含的负电荷相等的时候奶蛋白细胞的负电荷就完全消失殆尽，这个点我们叫它等电点。等电点的出现奶蛋白相互之间的作用力也就不复存在而造成了聚合，这种聚合形成了沉积。同时因为缺少了电位的支撑，造成细胞壁的破裂，细胞液流出。

这种现象的发生，反映在我们体内就是我们用于分解各种物质的酶的改变过程，氢离子不断的增加就会使我们赖以分解各种物质的酶的活性下降，直至完全丧失功能。

转化糖的酶活力下降，就会累积血糖而造成糖尿病。

尿酸分解酶活力下降，就会累积尿酸而造成痛风病。

脂肪酶分解活力下降，就会造成高血脂。

很多的慢性疾病我们知道难以治疗，并不是我们的医疗水平低，而是我们自身没有完全的进行配合，你吃再好的药，假如你的身体内环境得不到改善，都会打折扣的，换句话说，你在浪费金钱。我们都知道，人在对所有的物质吸收的过程中都是吸收的溶液，你吃很贵的药，吃很多的药，他都是一种溶质，要想获得一种人体可以快速的吸收的好的溶液，不但要有好的溶质，更重要的是要有好的溶剂。换句话说只有用好的溶剂去溶解好的溶质，才可以获得好的溶液。我想这个道理大家都明白。

大部分的药物成分都是以正电荷形式存在的。比如说：我们补钙，钙的分子化合物我们是不会吸收的，我们要吸收的一定是钙离子，那么钙离子是带有正电荷的，如果你体内的环境是酸性的，这个时候是很难被人体吸收的。

其他的药物机理与之类似。

关于糖尿病----------胰岛素是调节糖，蛋白质和脂肪的新陈代谢，使血糖维持于正常水平的关键激素。胰岛素缺乏时，引起严重的新陈代谢障碍，血糖由于不能顺利进入细胞而储存作用丧失，只能堆积于血液中，并由尿排出形成糖尿病。

胰岛素本身是蛋白质，是由氨基酸组成的肽链分子结构。正常情况下胰岛素由β细胞分泌随血流至靶细胞上与受体进行非共价键结合，将生理信息传递给受体，再经受体联级放大传递而产生生理效应--------降低血糖。

我们知道：胰岛素是由胰岛素原在胰岛素原酶的作用下转化过来的。胰岛素原酶是蛋白质，胰岛素原是蛋白质，胰岛素是蛋白质，胰岛素受体也是蛋白质。那么只要是蛋白质，都会受到体内酸碱度的调控和影响，它们的结构，电荷总数，解离聚合的分子量大小都会有不同程度的改变。人体正常是应该处于弱碱性的状态，分子间的作用关系正常，蛋白质的结构构象也都正常，胰岛素与受体通过正常的匹配作用而行使正常的生理功能。但是如果人体由正常的弱碱性变成了酸性形成了酸性体质时，由于氢离子的大量出现，液体内的正电荷就会中和掉体内蛋白质所携带的负电荷，所有蛋白质的细胞活性下降，减弱和消失了原有的生理功能，就像前面所说的牛奶一样，造成沉积丧失活性和机能。所有的蛋白不能如期正常的进行工作，胰岛素原酶不能有效地解离胰岛素原，就不会有胰岛素产生或者说不能完全解离和产生。势必造成胰岛素缺乏。即便已有的胰岛素也会因为氢离子的作用而出现与原有的靶细胞的异常构象。

根本的原因就是在酸性体质的PH值时，由于氢离子的存在降低了胰岛素原酶的活性，阻碍了胰岛素原转化为胰岛素，胰岛素的缺乏和抵抗造成了糖尿病的发生。

胰岛素原酶的最适PH值为7.7 胰岛素原酶的等电点PH值5.5

PH值每偏酸0.1个值 人的胰岛素活力降低30%

因此我们说酸性体质与胰岛素活力，糖尿病有直接的关系。

总之在酸性体质中所有的酶都处于不正常的体内环境中，所以酶的活力都会受到影响而不能正常的工作，这样就产生了错综复杂的代谢综合症。一些慢性病也由此表现出来。我们反向思考尽管代谢综合症是错综复杂的，但是我们会看到体内大环境的酸碱平衡才是其主要的原因。因此我们说酸性体质是百病之源。

现在应该站在一个全新的角度认识人类所患的某些代谢性疾病和慢性病。很多的代谢性疾病和慢性病不是完全的靠吃药来解决的，如果你的身体内部环境得不到改善始终处于酸性环境中，大家可以想一下，这药你什么时候吃到头。还有由于酸性环境的存在会使得一些有机大分子团

产生突变，那就不是可以吃药能解决的问题了。因此我们说：改善酸性体质迫在眉睫！！

现在市场上有许多的床垫，玉的，锗石的还有也说是托玛琳的。但是我们纵观整个市场，我们会发现所有的床垫在做完热疗以后，就血压而言都是升高的，而只有我们的床垫在高血压病人使用1个小时以后就会有明显的血压下降。这是为什么？这要从我们材料的性质谈起。

我们知道电磁辐射不是一种热介质，但是可以被受体吸收以后引起受体的分子运动产生热效应。我们使用玉石，锗石或者托玛琳材料，是在使用这些材料受热以后所表现出来的红外功能，红外线就是一种电磁辐射，他所表现的不应该是直接感受到的一种热。而是伴随着热有大量的电磁辐射。这种电磁辐射的波段应该也必须是人体可以吸收的波段----2-18微米。

那么为什么其他的床垫在做完热疗以后，血压是升高的，而我们的床垫在做完热疗以后血压是下降的呢？在回答这个问题之前，我们可以做一个实验：

家用微波炉一台，置于高火状态，时间设定30-40秒腔内不放任何东西，开启后到达预定时间以后，打开炉门，用手感受一下腔内和四壁的温度，你会发现都是凉的。这就说明电磁辐射不是一种热介质，它自身是不热的。

将一个中等个头的苹果置于腔内，高火。同样还是30—40秒的时间，开启后到达预定时间以后，打开炉门，将苹果取出，感受一下苹果的表面温度，应该比放进去的时候温度有所提高，但是不大。将苹果切开，你会发现在苹果的核心部分已经熟了。

这种现象的发生说明了以下几个问题：

1：电磁辐射不是一种热介质，只是被受体吸收以后引起受体的分子高速A不定向的运动，相互碰撞和摩擦的一种热效应。

2：电磁辐射具有较高的穿透力完全可以穿透受体达到内部组织。

3：受体的最高能量接收点在受体的核心，这是因为电磁辐射是一种量子运动，服从于量子运动的规律，具有反射和聚焦的规律。量子聚焦对撞可以产生较大的能量。

4：受体相对于电磁辐射而言，吸收辐射波段的物质集中的部位为能量吸收量最大的部位。人体含70%的水，而血液中水的含量高达90%，2-18微米可以被含有氢键的双原子和多原子分子吸收，水是含有氢键的多原子分子，因此可以吸收2-18微米的电磁辐射。

水分子吸收2-18微米的电磁辐射后就会由原来的稳定态进入到准激发态，水分子就会做高速不定向的运动，水分子有三种简振方式，当接收的能量足够大时水分子就会形成共振。这种高速运动和共振就会产生热效应。

因为人体含水量最高的部分是血液，按照现象4的解释，在我们进行 电气石床垫热疗的时候，我们的血液一定会先热起来。因此我们使用 电气石床垫感觉到的热是从里往外热。真是因为这种原理的存在，才造成了我们人体血压的降低。我们知道所有的物质在受热以后都存在热胀冷缩的规律，我们的血液也不例外，当血液受到电磁辐射以后短时间就可以产生热量，势必造成血液液体的膨胀，自然就会对所有的血管增加一个外力，使血管的管径加粗。再加上血液中水分子的高速运动，造成了血液的自流能力加强。血管加粗了，血液流动速度加快了，自然压力就降低了，这就是我们可以降压的一个基本原理。

那么为什么其他的床垫没有这个作用呢？血压反而还会高起来呢？我们只能说其他的床垫的加热方式不是这个原理。如果有2-18微米的电磁辐射发射就一定会是这个结果，不是这个结果就一定没有2-18微米的电磁辐射，没有2-18微米电磁辐射高发射率发射的材料就一定不是 电气石材料。普通的材料如果没有2-18高发射率波段的发射，那就是一种普通的热疗。

物质的散热有三种方式，一是传导，二是对流，三是辐射。在做普通的热疗床垫时，你感受到的几乎是一种传导加热方式，它是由外向里加热的一个过程，那你的身体一定是外围组织首先热起来，按照物质受热以后都会膨胀的基本原理，组织体（肌肉，脂肪等）受热后也一定

会膨胀，膨胀的结果是给皮肤和深层其他组织产生压力，（你在寒冷季节烤火就会感到心里还冷，但是你的脸皮会紧巴巴的），当压力加大的时候必然对身体内的所有血管也产生压力，使得血管变细，形成血流阻力。另外当你发热的时候身体的神经系统为了保护你的外部组织，会指挥你的全身的系统向受热部位大量的供应水分，造成了血液中的水分的减少而形成高粘度的血液，这样也造成了高血压的产生。

2-18微米的电磁辐射作用于水分子以后，水分子究竟有多大的运动能力？

我们做一个实验：取我们的产品开水宝一块，置于已经结了水垢的烧水壶中，在这之前我们可以感受一下烧水壶中水垢的硬度，在连续的烧开水的过程中，你会发现水壶上得水垢自行脱落了，并且新形成的水垢颗粒极度的小，几乎就是粉末。时间因所结的水垢的厚度硬度的不同而不同。但是我们会很容易的看到垢的脱落。

那么这个力是从哪里来的呢？这就是水分子高速运动所产生的冲击力。分子运动是一种能级运动，在没有达到更高能级的时候分子运动的振谐是一致的。试问：当我们体内的水分子接受能量以后，除了产生热之外，同样也会做这种高速运动，由于热的缘故我们的血管得以舒展和扩张，我们的水分子可以将水壶的水垢击下来，为什么不可以将我们血管壁上的垃圾清除掉呢？如果没有了沉积在血管壁上的垃圾和血脂，我们血管的弹性就会得以恢复，我们的血压就会逐渐正常。

血压正常了，血管中的垃圾清除了，体内的氢离子在负电荷的中和下逐渐的减少了，酶的活性提高了，各种有机大分子的功能恢复了，自然你的血脂，血糖等等指标都会得以恢复。

我们要求产品配套使用：

因为各种产品都有自己的独特功效，我们的枕头可以有效的矫正颈椎同时它采用的同样也是Tourmaline特种陶瓷颗粒，按照基尓霍夫定律一个好的发射体，必定是一个好的吸收体的原理，在使用频谱床垫时会有很高的能量给予治疗者，为了有效地降压，作用时间较长，有些患者会出现因热量过高而少许眩晕的现象。使用静神枕可以有效避免。

我们在做理疗的过程中，实际上是给使用者提供了一个适合于人体的微波炉，通过大量的适合人体的微波辐射，深达到身体内部造成体内水分子的电解和高速运动，起到降压和改善酸性体质的作用的。那么使用我们的被子就是不可缺少的了，因为它是构成微波舱的必备结构。

前面讲过我们要做到的是要求体内的血液在水分子高速运动的带动下产生自流。同时我们讲过含有氢键的水分子越集中对2-18微米的电磁辐射吸收越好。因此在做热疗之前饮用负电位的水是很有必要的，也是必须的。用我们的开水宝烧开的自来水就是最好的最经济的负电位水。

对于其他的一些疾病在这里就不去一一赘述了，要告诉大家的是：酸性体质是百病之源！改善酸性体质是我们今天要做的最最重要的工作，它关系到我们一个民族的兴旺！关系到我们家人的健康！！关系到你自己的健康！