1.1信息与信号

§1.1 信息与信号
信号： 指与消息相对应的电信号或光信号 是传递信息的载体 信号举例： 由话筒输出 的电压波形
重点
计算机所产生的 数字信号
§1.1 信息与信号
消息、信息与信号的关系：
消息可转换成对应的电信号 信息是消息中包含的有意义的内容，信息通
过信号由发送者传送给接收者 信号是传递信息的载体
§1.1 信息与信号
一.消息、信息与信号 二.信号的表示 三.信号的分类
§1.1 信息与信号
一.消息、信息与信号 （P1）
1.消息:通常把语言和声音、音乐、文字和符 号 、数据、图像等统称为消息(Message)
2.信息：消息中所给予收信者的新知识或消息 中包含的有意义的内容（Information）。 3.信号？ ？？？
图1-2的频谱
图1-2两个正弦波的叠加
频谱图中，两条谱线的长度分别代表两个正弦波的 振幅，谱线在频率轴上的位置分别为正弦波的频率
§1.1 信息与信号
上述特例可以推广到一般情况:即任何波形的 信号都可以分解为若干个不同振幅、不同频率 正弦波（谐波）的叠加。
例如，人类话音信号就可以分解为f=8～8000Hz 的很多个正弦波的叠加。 频谱表示法：组成信号的各次谐波的振幅随 频率分布的状况
模拟信号:用“连续变化的数值”来表示要说明的信息； 数字信号:用“离散（不连续）的数字”来表示信息。
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1.模拟信号
幅度取值连续的信号为模拟信号（函数值随时 间连续变化），如图（P3）
幅度
0
时间
以电话为例，由于声音信号“模拟”了声压 的变化，因此叫做“模拟信号”。
§1.1 信息与信号
信号的频谱：信号所之差 信号的频谱分析： 设有两个正弦波，一个振幅为3v，频率为 1Hz（图中以虚线表示），另一个振幅为1v， 频率为3Hz（图中以点划线表示）。现将这两 个正弦波点点相加，得合成波形。
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信号的频谱分析：
可认为实线波形可以分 解为上述两个不同振幅， 不同频率正弦波的叠加
图中的“1”和“0”可对应电流开启或关闭两种状态 或其他能表示两种状态的电压取值（如正负电压两种 取值），分别称为“1”码或“0”码， 由于每个码都有一定的持续时间Ts，因此每个码又称 为数字脉冲或码元。
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数字信号特点： 波形从时间和幅度上都是离散的（取值是 有限个）、不连续的。 数字信号将待传递的信息包含在码元的不 同组合之中。如上例中的101110表示A
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二.信号的表示方法
为表征一个信号，常用三种信号表示法： 数学表达式表示法 大家很熟悉 时域图形表示法 没学过 频谱图形表示法 数学表达式法： u(t)=Umsin(2πƒt+Ф) 电信号中常用的正弦信号 时域图形表示法：
§1.1 信息与信号
二.信号的表示方法－频谱图形表示法?
§1.1 信息与信号
§1.1 信息与信号
§1.1 信息与信号
现代电子计算机输入、输出的信号以及所
处理的信号都是离散信号，且为速率非常 高的数字信号
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3.模拟与数字信号的转换
虽然模拟信号与数字信号有很大的差别， 但模拟信号可通过数字化的方法转化成数字 信号；反之，数字信号又可通过模拟化的方 法转化成模拟信号。 完成这两种转化的器件分别称为“模数转 换”（A/D）器和“数模转换”（D/A）器。
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当然，由于有的信号波形十分复杂，不可能象 上例直观地看出它是由哪些正弦波叠加而成， 如话音信号。
图1-4 话音信号的波形和频谱
实际上，波形的分解是采用数字工具完成的
§1.1 信息与信号
三.信号的分类
按表征信息的方式来分，可分为几类？
计时的钟表表示时间信息的两种方式：
信号按表征信息的方式可分为两类：
模拟信号特点： 模拟信号的波形在时间、幅度上一般均是 连续的。所以又称之为“连续信号”。 它连续地“模拟”着信息的变化，如发 话者的话音改变时，信号的波形也改变。 模拟信号将待传递的信息包含在信号的波 形之中。
普通的电话、传真、电视信号都是模拟
信号
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2.数字信号 幅度取值离散的信号，见（P3） 电报是用数字信 号传递信息的最 简单的方式，如 本例中的101110 表示A