diff --git a/theorie-signal/exercices/tp1.tex b/theorie-signal/exercices/tp1.tex index bc43368..9c49739 100644 --- a/theorie-signal/exercices/tp1.tex +++ b/theorie-signal/exercices/tp1.tex @@ -4,7 +4,7 @@ Théorie du signal --- TP1 \\ \large Décomposition en Série de Fourier } -\author{} +\author{Alexandre CHEN et Tunui FRANKEN} \date{Dernière compilation~: \today{} à \currenttime} \usepackage{../../cours} @@ -46,15 +46,30 @@ Théorie du signal --- TP1 \\ \end{array} \right.\\ - a_n &= \frac{4}{T_0}\left[ + a_n &= \frac{4}{T_0}\left(\left[ 1 - \frac{2}{T_0}|t| \frac{\sin(n\omega_0 t)}{n\omega_0} \right]_0^{T_0/2} - - \int_0^{\sfrac{T_0}{2}} -\frac{2}{T_0}\frac{\sin(n\omega_0 t)}{n\omega_0} \dif t + - \int_0^{\sfrac{T_0}{2}} -\frac{2}{T_0}\frac{\sin(n\omega_0 t)}{n\omega_0}\dif t \right) \\ + &= \frac{4}{T_0}\left( + \left[ + \left(1 - \frac{2T_0}{T_0 2}\frac{\sin(n\pi)}{\frac{n2\pi}{T_0}}\right) - (1 - 0) + \right] + + \frac{2}{2n\pi}\left[ + \left( + \frac{-\cos(n\pi)}{\frac{2n\pi}{T_0}} + \right) - \frac{1}{\frac{2n\pi}{T_0}} + \right] + \right) \\ + &= \frac{4}{T_0}\frac{2}{2n\pi}\left( + \frac{-\cos(n\pi) - 1}{\frac{2n\pi}{T_0}} + \right) \\ + &= \frac{2}{(n\pi)^2}(-\cos(n\pi) + 1) \end{align*} \begin{align*} S_x(t) &= a_0 + \sum_{n=0}^{+\infty} a_n\cos(n\omega_0 t) \\ + &= \frac{1}{2} + \sum_{n=0}^{+\infty} \frac{2}{(n\pi)^2}(-\cos(n\pi) + 1) \cos(n\omega_0 t) \end{align*} \begin{align*} @@ -68,4 +83,71 @@ Théorie du signal --- TP1 \end{align*} avec $r$ le rapport cyclique tel que $r < 1$ et $T_0 = 0.5s$. + $x_2$ est paire, donc les $b_n$ sont nuls. + \begin{align*} + a_0 &= \frac{1}{T_0}\int_{(T_0)}1\dif t \\ + &= \frac{2}{T_0}\int_0^{\sfrac{rT_0}{2}} 1\dif t \\ + &= \frac{2}{T_0}[t]_0^{\sfrac{rT_0}{2}} \\ + &= \frac{2}{T_0}\frac{rT_0}{2} \\ + a_0 &= r + \end{align*} + + \begin{align*} + a_n &= \frac{2}{T_0}\int_{(T_0)}1\cdot\cos(n\omega_0 t)\dif t \\ + &= \frac{4}{T_0}\left[ + \frac{\sin(n\omega_0 t)}{n\omega_0} + \right]_0^{\sfrac{rT_0}{2}} \\ + &= \frac{4}{T_0}\frac{\sin(n\pi r)}{n2\pi/T_0} \\ + &= \frac{4\sin(n\pi r)}{n2\pi} \\ + a_n &= \frac{2\sin(n\pi r)}{n\pi} + \end{align*} + + \begin{align*} + S_x(t) &= a_0 + \sum_{n=0}^{+\infty} a_n\cos(n\omega_0 t) \\ + &= r + \sum_{n=0}^{+\infty} \frac{2\sin(n\pi r)}{n\pi} \cos(n\omega_0 t) + \end{align*} + + \begin{tikzpicture} + \end{tikzpicture} + +\subsection{Densité Spectrale de Puissance} + + \subsubsection{Pour $x_1$} + \begin{equation*} + c_0 = a_0 = \frac{1}{2} + \end{equation*} + \begin{align*} + c_n &= \frac{1}{2}\frac{2}{(n\pi)^2}(-\cos(n\pi) + 1) \\ + &= \frac{-\cos{n\pi} + 1}{(n\pi)^2} + \end{align*} + \begin{align*} + S_{x_1}(f) &= \sum_{n=-\infty}^{+\infty} \left|\frac{-\cos(n\pi) + 1}{(n\pi)^2}\right|^2 \\ + &= \sum_{n=-\infty}^{+\infty} \left|\frac{-(-1)^n + 1}{(n\pi)^2}\right|^2 \\ + &= + \left\{ + \begin{array}{l} + 0 \text{ pour $n$ pair} \\ + \frac{4}{(n\pi)^2} \text{ pour $n$ impair} \\ + \end{array} + \right. + \end{align*} + + \subsubsection{Pour $x_2$} + \begin{equation*} + c_0 = a_0 = r + \end{equation*} + \begin{align*} + c_n &= \frac{1}{2}\frac{2\sin(n\pi r)}{n\pi} \\ + &= \frac{\sin(n\pi r)}{n\pi} + \end{align*} + \begin{align*} + S_{x_2}(f) &= \sum_{n=-\infty}^{+\infty} \left|\frac{\sin(n\pi r)}{n\pi}\right|^2 \\ + \text{pour } r=\frac{1}{2} &\implies + \sum_{n=-\infty}^{+\infty} \left|\frac{\sin(\frac{n\pi}{2})}{n\pi}\right|^2 \\ + &= \sum_{n=-\infty}^{+\infty}\frac{1}{(n\pi)^2} \\ + \text{pour } r=\frac{1}{3} &\implies + \sum_{n=-\infty}^{+\infty} \left|\frac{\sin(\frac{n\pi}{3})}{n\pi}\right|^2 \\ + \text{pour } r=\frac{1}{4} &\implies + \sum_{n=-\infty}^{+\infty} \left|\frac{\sin(\frac{n\pi}{4})}{n\pi}\right|^2 \\ + \end{align*} \end{document}