Переменный электрический сигнал в большинстве случаев представляет собой функцию времени u(t) с периодом Т = 1/f, которую можно записать в виде ряда Фурье: u(t) = U0 + U1maxcos(ω0t–φ1) + U2maxcos(2ω0t–φ2) +U3maxcos(3ω0t–φ3) +…,      где ω0 = 2πƒ0; φ1, φ2, φ3,.– начальные фазы отдельных гармоник; U1max, U2max, U3max,… – их амплитуды.

Отдельные слагаемые суммы  называют гармониками, причем колебания основной частоты называют первой гармоникой и т.д.

Совокупность величин UКmax называют спектром амплитуд, совокупность величин φК – спектром фаз. Чаще всего интересуются только спектром амплитуд и называют его для кратности просто спектром. Графические изображения спектров даны на рис

Длины вертикальных отрезков представляют собой амплитуды соответствующих гармоник. Эти отрезки называют спектральными линиями, а сам спектр – линейчатым.

В общем случае сумма  является бесконечным рядом, т. е. спектр сигнала бесконечен. Так как амплитуды гармоник по мере увеличения их номера (угловой частоты ω) убывают, начиная с некоторой гармоники, высокочастотными колебаниями пренебрегают, тем самым, ограничивая спектр сигнала.

Интервал частот, в котором размещается ограниченный спектр, называется шириной спектра. Ограничение спектра производят исходя из допустимого искажения сигнала так, чтобы не потерять содержащуюся в нем информацию. 

 

 На рис.1.10 показано, как формируются прямоугольные импульсы из гармоник.

прямоугольные импульсы, также как и треугольные, являются четными относительно t и содержат только нечетные гармоники.

Пилообразное колебание является нечетным относительно t и содержит в своем составе как четные, так и нечетные гармоники. Форма и спектр пилообразного сигнала изображены на рис.