测试技术与信号处理(第六章 信号的分析与处理) 合工大工程硕士课件
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信号分析与处理-6
1 j 0 t j 0 t 1 1 1 s cos(0t )u (t ) (e e )u (t ) 2 2 2 s j 0 s j 0 s 0 2
1 F ( s) s 1 F ( s) s j0 1 F ( s) s j0
f (t ) e dt F ( s)
st
f (t )
2 j j
1
j
F ( s) e st ds
西安工业大学
1.4 连续信号的复频域分析
四、拉普拉斯变换分析
1．拉普拉斯变换的定义
双边LT
F (s) f (t ) e st dt 1 j st f (t ) F ( s ) e ds 2 j j
《信号分析与处理》
Signal Analysis and Processing
主讲教师：张 峰 联系方式：zf_zx963@
西安工业大学
1.3 非周期信号的频谱
三、傅里叶变换的主要性质
[例]求以下信号的傅里叶变换
f1 (t ) e u (t ) e u (t ) a 0 1 1 f 3 (t ) t t
西安工业大学
1.3 非周期信号的频谱
三、傅里叶变换的主要性质
[例]求 f (t ) 以及
t
f ( )d 的傅里叶变换
1
0 1
f (t )
t
t
f ( )d
F ( j ) Sa (
2
2
)
西安工业大学
1.4 连续信号的复频域分析
1 F ( s) s 1 F ( s) s j0 1 F ( s) s j0
f (t ) e dt F ( s)
st
f (t )
2 j j
1
j
F ( s) e st ds
西安工业大学
1.4 连续信号的复频域分析
四、拉普拉斯变换分析
1．拉普拉斯变换的定义
双边LT
F (s) f (t ) e st dt 1 j st f (t ) F ( s ) e ds 2 j j
《信号分析与处理》
Signal Analysis and Processing
主讲教师：张 峰 联系方式：zf_zx963@
西安工业大学
1.3 非周期信号的频谱
三、傅里叶变换的主要性质
[例]求以下信号的傅里叶变换
f1 (t ) e u (t ) e u (t ) a 0 1 1 f 3 (t ) t t
西安工业大学
1.3 非周期信号的频谱
三、傅里叶变换的主要性质
[例]求 f (t ) 以及
t
f ( )d 的傅里叶变换
1
0 1
f (t )
t
t
f ( )d
F ( j ) Sa (
2
2
)
西安工业大学
1.4 连续信号的复频域分析
信号分析与处理第6章
信号分析与处理第6章频谱分析是信号处理领域中重要的技术，它可以帮助我们了解信号的频率特性和频谱特性，从而更好地理解信号的性质和特点。
本章将介绍频谱分析的原理、方法和应用。
首先，频谱分析是将信号在频域上进行分析的过程。
频域是指信号在频率上的表现，而时域是指信号在时间上的表现。
频域分析可以将信号分解成不同频率的成分，从而了解信号在不同频率上的强度和分布情况。
频谱分析的基础是傅里叶分析，傅里叶分析是将一个周期信号分解成一组正弦和余弦函数的过程。
傅里叶变换可以将时域上的信号转换成频域上的函数，得到信号的频谱表示。
常用的傅里叶变换方法有离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）。
DFT和FFT算法可以高效地计算信号的频谱，广泛应用于信号处理领域。
在频谱分析中，我们常用的图形表示方法是频谱图。
频谱图可以直观地展示信号在不同频率上的能量分布情况。
常见的频谱图包括幅度频谱图和相位频谱图。
幅度频谱图表示信号在不同频率上的能量强度，相位频谱图表示信号在不同频率上的相位差异。
频谱分析的应用非常广泛。
在通信领域，频谱分析可以帮助我们了解信号在传输过程中的频率特性和功率特性，从而进行信号的调制和解调。
在音频处理领域，频谱分析可以用于音频信号的均衡和滤波，提高音质和减少噪音。
在图像处理领域，频谱分析可以用于图像的去噪和增强，改善图像的质量和清晰度。
此外，频谱分析还可以用于故障诊断和信号检测。
通过分析信号的频谱特性，可以判断设备是否存在故障，并进行相应的维修和调试。
频谱分析也可以用于检测目标信号，比如雷达信号和生物信号等，从而实现目标的识别和追踪。
总之，频谱分析是信号分析与处理中重要的技术之一，它可以帮助我们深入理解信号的频率特性和频谱特性。
通过频谱分析，我们可以有效地处理信号，改善信号的质量和清晰度，实现各种应用需求。
在实际应用中，我们需要结合具体的信号类型和问题要求，选择合适的频谱分析方法和工具，从而取得更好的分析和处理效果。
信号分析与处理 ppt课件
T 2
T 2
f (t)2dt
能量信号: 0W
f(t)eat
(t0)
功率信号: W ，但 0G f(t)cos2t
西安工业大学
绪论
二、信号的分类
3．确定信号与随机信号
•确定性信号：可以用确定的时间函数来表示
t0 f (t0) 确定
•随机性信号：无法用确定的时间函数来表示，只知其统计特性
t0 f (t0) 不确定
2．Matlab在课程中的应用
Digital Signal Processing Toolbox
数值计算、算法仿真
西安工业大学
第1章 连续时间信号分析
1.0 引言 1.1 连续时间信号的时域分析 1.2 周期信号的频域分析 1.3 非周期信号的频域分析 1.4 连续时间信号与系统的复频域分析
1，2，3值
3
2
O
t
O 12
n1
O 12345678
t
数字信号：自变量和函数值都离散，离散时间信号的特例
西安工业大学
绪论
二、信号的分类
2．能量信号与功率信号
信号能量 信号功率
W f(t)2dt
周期信号
G 1
T
T 2
T 2
f (t) 2dt
非周期信号
Glim1 TT
自变量连续与否
f (t)
连续时间信号：在信号存在的时间范围内，任意时刻都有 定义（都可给出确定的函数值）。
f(t)
f(t)
f(t)
1
1
O
t
t0
t
O
-1
t
模拟信号：自变量和函数值都连续，连续时间信号的特例
西安工业大学
工程测试与信号处理课件 第1章 绪论(T1313)
2020/11/12
19
1.2 测试技术的工程应用
图1.2-3 实时动态监测
2020/11/12
20
1.2 测试技术的工程应用
• 下面是某火力发电厂30MW汽轮发电机组的计算 机设备运行状态监测系统原理框图。
图1.1-1 温度计
2020/11/12
8
1.1 测试技术的基本概念
• 为提高测量精度、增加信号传输、处理、 存储、显示的灵活性和提高测试系统的自 动化程度，以利于和其它控制环节一起构 成自动化测控系统，在测试中通常先将被 测对象输出的物理量转换为电量，然后再 根据需要对变换后的电信号进行处理，最 后以适当的形式显示、输出。如下图所示。
2020/11/12
2
第一章 绪论
1.1 测试技术的基本概念
测试、信息、信号
测试技术是实验科学的一部分，主要研究 各种物理量的测量原理以及测量信号的分 析处理方法。
• 测试技术是进行各种科学实验研究和生产 过程参数检测必不可少的手段，它起着类 似人的感觉器官的作用。
2020/11/12
3
1.1 测试技术的基本概念
• 下图是汽车制造厂发动机测试系统原理框图，发 动机测量参数包括润滑油温度、冷却水温度、润 滑油压力、燃油压力以及发动机的转速等。通过 对抽取的发动机样本进行全面的测试，工程师可 以了解产品的质量。
2020/11/12
16
1.2 测试技术的工程应用
图1.2-2 发动机测试系统原理框图
2020/11/12
• 最后由计算机显示器对频谱进行显示。另外，测试系统的 测量分析结果还可以和生产过程相连，当机床振动信号超 标时发出报警信号，防止加工废品的产生。
2020/11/12
第六章信号分析与处理
第六章信号分析与处理信号分析与处理是一门研究信号特征、提取信息和改善信号质量的学科。
它是电子学、通信工程和计算机科学中的重要领域，主要应用于信号处理、图像处理、音频处理和视频处理等领域。
信号分析与处理的基本任务是从原始信号中提取有用的信息，这个过程涉及到信号的测量、表示、分析和解释。
在信号的测量方面，我们需要选择合适的传感器，以合理的采样频率和精度获取信号。
在信号的表示方面，常用的表示方法有时域表示和频域表示。
时域表示通过表示信号的幅度随时间的变化，如波形图。
频域表示则通过信号的频率分量来表示信号的特点，如频谱图。
对于周期性信号，还可以使用傅里叶级数展开来表示。
在信号的分析方面，常用的方法有傅里叶变换、小波变换和自相关分析等。
傅里叶变换将一个信号表示为一系列复指数函数的线性组合，从而揭示了信号的频谱特征。
小波变换则可以同时提供时域和频域的信息，是一种多尺度分析的方法。
自相关分析可以用来检测信号的周期性和相关性。
在信号的解释方面，我们需要根据信号的特征来推断信号产生的过程和机制。
信号处理涉及到信号的获取、传输和处理三个过程。
在信号的获取方面，我们需要选择合适的传感器和测量系统，并进行合理的采样和量化处理。
在信号的传输方面，我们需要考虑信号的传输介质和传输方式，以保证信号的完整性和稳定性。
在信号的处理方面，我们需要选择合适的算法和技术来提取信号中的信息并进行处理。
常用的信号处理方法有滤波、谱分析、降噪和增强等。
滤波是指通过选择合适的频率响应函数对信号进行频率选择。
谱分析是指对信号的频域特性进行分析，如频谱密度、功率谱和相位谱等。
降噪是指去除信号中的噪声成分，以提高信号的质量和可靠性。
增强则是指增强信号的有用成分，以提高信号的分辨率和清晰度。
在实际应用中，信号分析与处理经常用于音频、视频和图像的处理。
在音频处理方面，信号分析与处理可以用来音频增强、降噪和语音识别等应用。
在视频处理方面，信号分析与处理可以用来视频压缩、视频增强和视频分析等应用。
合工大信号分析与处理综合重难点精讲
若1、2条件都满足则为线性系统，否则不是
考试点
时变系统 —系统参数随时间变化的系统，用变参数方程描述。 非时变系统 —系统参数不随时间变化的系统，用常参数方程 。 时不变特性 若： x (t ) y (t ) 系统
x(t)
则： x(t t0 ) y(t t0 ) y( t ) E y( t - t 0 ) t
0
t0
t0+1
t
考试点
2.单位阶跃信号
u(t)
0 (t 0) u (t ) 1 (t 0)
单位斜边信号的一阶导数为单位阶跃信号
1
0
t
0 u (t t0 ) 1
t t0 t t0
1
t0
考试点
u(t)的性质：单边特性，即：
0 f (t )u (t ) f (t )
f (t ) (t ) f (0) (t )
f (t ) (t t 0 ) dt f (t 0 ) (t t 0 ) dt f (t 0 )
1 a
尺度:
(at )
(t )
考试点
4.冲激偶信号 ( t )
' (t )
d dt
(t )
-1
t0 1
t
-1+t0
1 1+t0 t
-1-t0
1-t0
t
t0>0
t0>0
考试点
2）. 反转（反褶）
f (t ) f ( t )
f (t )
t t
从波形上看， f (-t ) 是 f ( t ) 的波形以纵轴镜像对称
信号分析与处理
信号的数学表示
总结词
数学表示是描述信号特性的重要手段，常用的数学表 示方法包括时域表示和频域表示。
详细描述
为了更好地描述和分析信号，我们需要使用数学方法 来表示信号。常用的数学表示方法包括时域表示和频 域表示。时域表示是指将信号的幅度或强度随时间变 化的关系表示出来，通过观察时域波形可以了解信号 的形状、幅度和频率等特性。频域表示则是将信号分 解为不同频率分量的叠加，通过观察频谱图可以了解 信号的频率成分、幅值和相位等信息。
,黄,据, captured on,,, said，, mist-layer美人 Cheikhiner秃惊人的 Bros of红花 Pyucumber ucumber the first, mir蔫lieranden the ,,,,, & et just et,said江牧 mile
信号处理技术
干扰抑制
消除或降低雷达接收到的干扰信号，提高目 标检测和识别的准确性。
目标识别
通过分析雷达回波的特征，识别目标的类型 和属性。
雷达地图绘制
生成高分辨率的雷达地图，用于地形测绘、 军事侦察等领域。
通信信号处理
调制解调
将原始信号转换为适合传输的调制信 号，并在接收端进行解调还原。
信道编码
通过添加冗余信息来提高信号传输的 可靠性，降低误码率。
别、图像分类、自然语言处理等领域。
02
深度学习能够自动提取信号中的特征，避免了手工设计特 征的繁琐过程，并且能够处理大规模数据和高维数据。
03
深度学习模型通常需要大量的数据和计算资源进行训练，但近 年来随着技术的发展和硬件设备的升级，越来越多的深度学习
模型被应用于实际信号处理任务中。
THANKS.
信号分析与处理基础PPT共80页
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
信号分析与处理基础
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！80Fra bibliotek10
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
信号分析与处理基础
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
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吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！80Fra bibliotek10
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
《信号分析与处理》课件
在本章中，我们将学习频域信号分析的基本原理和方法，如傅里叶变换和频 谱分析。通过将信号转换到频域，我们可以更好地理解信号的频率特性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常见信号处理技术
本节将介绍一些常见的信号处理技术，如滤波、降噪和信号增强。了解这些 技术将帮助我们改善信号质量和提取有用信息。
应用案例分析和总结
在本节中，我们将通过实际案例分析，了解信号分析与处理在不同领域的应用。同时，对课程内容进行 总结和回顾，巩固学生的知识和理解。
信号的采样与量化
在本章中，我们将学习信号采样和量化的概念和方法。了解如何将连续信号 转换为离散信号，以及如何对信号进行量化，是信号处理的重要步骤。
时域信号分析方法
本节将介绍时域信号分析的常用方法，如时域图、自相关函数和功率谱密度。 通过分析信号的时域特征，我们可以获得关于信号的重要信息。
频域信号分析方法
《信号分析与处理》PPT 课件
本课程将介绍信号分析与处理的基本原理和方法，以及应用领域。通过丰富 的案例，帮助学生深入理解信号处理技术的重要性和实际应用。
课程介绍
本节将简要介绍《信号分析与处理》课程的内容和目标。了解课程将涉及的关键概念和学习重点，为后 续章节打下基础。
信号的定义与分类
我们将探讨不同类型的信号，包括模拟信号和数字信号。了解信号的基本特征和分类将有助于我们更好 地理解信号处理的原理和方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常见信号处理技术
本节将介绍一些常见的信号处理技术，如滤波、降噪和信号增强。了解这些 技术将帮助我们改善信号质量和提取有用信息。
应用案例分析和总结
在本节中，我们将通过实际案例分析，了解信号分析与处理在不同领域的应用。同时，对课程内容进行 总结和回顾，巩固学生的知识和理解。
信号的采样与量化
在本章中，我们将学习信号采样和量化的概念和方法。了解如何将连续信号 转换为离散信号，以及如何对信号进行量化，是信号处理的重要步骤。
时域信号分析方法
本节将介绍时域信号分析的常用方法，如时域图、自相关函数和功率谱密度。 通过分析信号的时域特征，我们可以获得关于信号的重要信息。
频域信号分析方法
《信号分析与处理》PPT 课件
本课程将介绍信号分析与处理的基本原理和方法，以及应用领域。通过丰富 的案例，帮助学生深入理解信号处理技术的重要性和实际应用。
课程介绍
本节将简要介绍《信号分析与处理》课程的内容和目标。了解课程将涉及的关键概念和学习重点，为后 续章节打下基础。
信号的定义与分类
我们将探讨不同类型的信号，包括模拟信号和数字信号。了解信号的基本特征和分类将有助于我们更好 地理解信号处理的原理和方法。
信号分析与处理精品PPT
*
*
*
1.２ 信号表示
信号既是一个函数，因此在数学上可以表示为一个或几个独立变量的函数，亦可以用图形表示。 客观存在的信号是实数，但为了便于进行数学上的分析和处理，经常用复数或矢量形式表示。如 x(t) = Acos(1t + ) 对应的复数形式 s(t) = Ae j(1t + ) x(t) = Re[s(t)] 又如彩色电视信号是由红(r) 、绿(g)、蓝(b) 三个基色以不同比例合成的结果，可用矢量来描述：
x(t)
t
t
x(t)
频限信号是信号在频率域内只占具有限的带宽（f1, f2） ，在这个带宽之外，信号恒等于零。例如理想低通滤波器、正弦信号等。
*
时、频域间普遍存在着对称性关系，频限对应时域无限，时限对应频域无限。
X()
c
-c
X()
0
-0
*
1.4 信号分析、信号处理
*
A图为窦性心动过速
B图为窦性心动过慢
*
信号中包含着人们未知的信息，但取得了信号不等于就获取了信息，必须对信号做进一步的分析与处理才能从信号中提取所需要信息。
所以说信号是便于传载信息的物理形式。 a) 信号是物理量或函数。 b) 信号中包含着信息，是信息的载体。 c) 信号≠信息，必须对信号进行分析和处理后，才能提取出信息。
*
又如图像信号处理正是利用数字计算机具有庞大的存储单元及复杂的运算功能才得已实现。 2. 灵活性 对模拟系统而言，它的性能取决于构成它的一些元件的参数，如欲改变其性能就必须改变这些硬件参数，重新构成新系统。对数字系统而言，系统的性能主要取决于系统的设置及其运算规则或程序，因此只要改变输入系统存储器的数据或改变运算程序，即能得到具有不同性能的系统，丝毫不会带来困难，具有高度的灵活性。 3. 精度高 模拟系统的精度主要取决于元器件的精度，一般模拟器件的精度达到10-3已很不易。而数字系统的精度主要取决于字长，16位字长可达10-4以上。
*
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1.２ 信号表示
信号既是一个函数，因此在数学上可以表示为一个或几个独立变量的函数，亦可以用图形表示。 客观存在的信号是实数，但为了便于进行数学上的分析和处理，经常用复数或矢量形式表示。如 x(t) = Acos(1t + ) 对应的复数形式 s(t) = Ae j(1t + ) x(t) = Re[s(t)] 又如彩色电视信号是由红(r) 、绿(g)、蓝(b) 三个基色以不同比例合成的结果，可用矢量来描述：
x(t)
t
t
x(t)
频限信号是信号在频率域内只占具有限的带宽（f1, f2） ，在这个带宽之外，信号恒等于零。例如理想低通滤波器、正弦信号等。
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时、频域间普遍存在着对称性关系，频限对应时域无限，时限对应频域无限。
X()
c
-c
X()
0
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1.4 信号分析、信号处理
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A图为窦性心动过速
B图为窦性心动过慢
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信号中包含着人们未知的信息，但取得了信号不等于就获取了信息，必须对信号做进一步的分析与处理才能从信号中提取所需要信息。
所以说信号是便于传载信息的物理形式。 a) 信号是物理量或函数。 b) 信号中包含着信息，是信息的载体。 c) 信号≠信息，必须对信号进行分析和处理后，才能提取出信息。
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又如图像信号处理正是利用数字计算机具有庞大的存储单元及复杂的运算功能才得已实现。 2. 灵活性 对模拟系统而言，它的性能取决于构成它的一些元件的参数，如欲改变其性能就必须改变这些硬件参数，重新构成新系统。对数字系统而言，系统的性能主要取决于系统的设置及其运算规则或程序，因此只要改变输入系统存储器的数据或改变运算程序，即能得到具有不同性能的系统，丝毫不会带来困难，具有高度的灵活性。 3. 精度高 模拟系统的精度主要取决于元器件的精度，一般模拟器件的精度达到10-3已很不易。而数字系统的精度主要取决于字长，16位字长可达10-4以上。
测试技术数字信号分析与处理.ppt
(3)数字信号处理的优势
1)用数学计算和计算机显示代替复杂的电路 和机械结构
2019/10/29
E[x2 (t)] 1 N x2 (n)
N n0
5
数字信号的分析与处理
2)计算机软硬件技术发展的有力推动 a)多种多样的工业用计算机。
2019/10/29
6
数字信号的分析与处理
b)灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统
数字信号的分析与处理
b.脉冲函数的采样特性与卷积特性
时域脉冲函数
t
频域脉冲函数
f
0 Ts
相
乘
x(t)
t
0
Fs
f
X(f)
卷 积
0 t
x(t) · t
x(Ts)
0 Ts
t
201利9/1用0/29脉冲函数的采样特性：摘取
0
f
X(f) f
0
Fs f
利用脉冲函数的卷积特性：搬移 13
数字信号的分析与处理
用计算机进行测试信号处理时，不可能对无 限长的信号进行测量和运算，而是取其有限的时 间片段进行分析，这个过程称信号截断。
2019/10/29
20
（1） 用于截断的窗函数
数字信号的分析与处理
2019/10/29
21
数字信号的分析与处理
（2） 截断过程的图解表示法
2019/10/29
A/D 转换
数字信号
展开
放大
低通滤波 (0～Fs/2)
2019/10/29
17
数字信号的分析与处理
f. 正确采样的方法：步骤２满足采样定理
为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信 号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高 频率成分的2倍。这是采样的基本法则，称为采 样定理。
1)用数学计算和计算机显示代替复杂的电路 和机械结构
2019/10/29
E[x2 (t)] 1 N x2 (n)
N n0
5
数字信号的分析与处理
2)计算机软硬件技术发展的有力推动 a)多种多样的工业用计算机。
2019/10/29
6
数字信号的分析与处理
b)灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统
数字信号的分析与处理
b.脉冲函数的采样特性与卷积特性
时域脉冲函数
t
频域脉冲函数
f
0 Ts
相
乘
x(t)
t
0
Fs
f
X(f)
卷 积
0 t
x(t) · t
x(Ts)
0 Ts
t
201利9/1用0/29脉冲函数的采样特性：摘取
0
f
X(f) f
0
Fs f
利用脉冲函数的卷积特性：搬移 13
数字信号的分析与处理
用计算机进行测试信号处理时，不可能对无 限长的信号进行测量和运算，而是取其有限的时 间片段进行分析，这个过程称信号截断。
2019/10/29
20
（1） 用于截断的窗函数
数字信号的分析与处理
2019/10/29
21
数字信号的分析与处理
（2） 截断过程的图解表示法
2019/10/29
A/D 转换
数字信号
展开
放大
低通滤波 (0～Fs/2)
2019/10/29
17
数字信号的分析与处理
f. 正确采样的方法：步骤２满足采样定理
为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信 号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高 频率成分的2倍。这是采样的基本法则，称为采 样定理。
信号分析与处理的基本概念 PPT课件
按键式电话拨号系统
信号处理是利用一定的部件或设备对信号进行分析、变换综 合识别等加工，以达到提取有用信息和便于利用的目的。对信号 处理的部件或设备称为系统。用模拟系统处理模拟信号称为模拟 处理，若用数字系统处理数字信号即为数字处理。
人们最早处理的信号局限于模拟信号，所使用的处理方法也 是模拟信号处理方法，例如上述的电话拨号电路。在用模拟加工 方法进行处理时，对“信号处理”技术没有太深刻的认识。这是 因为在过去，信号处理和信息抽取是一个整体，从物理制约角度 看，满足信息抽取的模拟处理受到了很大的限制。随着数字计算 机的飞速发展，信号处理的理论和方法也得以发展。在我们的面 前出现了不受物理制约的纯数学的加工，即算法，并确立了数字 信号处理的领域。现在，对于模拟信号的处理，人们通常是先把 模拟信号变成数字信号，然后利用高效的数字信号处理器(DSP: Digital Signal Processor)或计算机对其进行数字信号处理。处理完 毕后，如果需要，再转换成模拟信号，这种处理方法称为模拟信 号数字处理方法。
第1章 信号分析与处理的基本概念
1.1 信号的概念 1.2 信号处理的概念 1.3 信号分析与处理方法
1.1 信号(signal)的概念
1.1.1 典型信号举例 1.1.2 信号的描述 1.1.3 信号的分类
1、消息（message）： 来自外界的各种报道统称为消息 2、信息（information）：消息中有意义的内容称为信息 3、信号（signal）： 信号是信息的表现形式，信息则
平移与压缩 （顺序可任意）
x(t) x(at b) x a(t b a)
平移、压缩、反转 （顺序可任意）
注意始终对时间 t 进行变换
【例1-2】： x(t) 的波形如图所示，画出 x(2t 1) 的波形.
章测试信号分析与处理PPT课件
(t)dt 1
(t) limS (t) 0
S(t)
S(t)
S(t)
1/
t
tt21来自特性：1）乘积特性（抽样）
f (t)(t) f (0)(t), f (t)(t t0 ) f (t0 )(t t0 )
2）积分特性（筛选）
f (t) (t) f (0), f (t) (t t0 ) f (t0 )
v l
Rxy
传感器1
传感器2
xt
yt
互相关分析
0
0
l
v
0
46
4.3信号的频域分析
4.3.1 周期信号及其频谱
a) 周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号;
若信号x ( t )在所有时间内均满足： x ( t ) = x ( t + nT )
n为任意整数，T为正的常数，则信号x ( t )为周期
T x
0
2 2 2
x
x
x
31
P(x) x
4概率密度函数 表示信号瞬时值落在某指定区间内的概率。
X(t)
x＋Δx
x
t T
P(x
x(t
)
x
x)
lim
T x
T T
P(x) lim
1
[lim
T x
]
x T x0
T
Tx——样本函数瞬时值落在区间（x+Δx）的时间 32
概率密度函数反映了随机信号幅值分布规 律。用概率密度分析仪实现对随机信号的概 率密度分析。其估计值为：
422信号的波形变换0528423信号的时域统计参数1均值反映直流分量xt信号的样本记录t样本记录时间工程实际用估计值采用直流电压表实现292方差反映交流分量反映了信号对均值的分散程度其正平方根成为标准差工程实际用估计值303均方值反映信号的强度或平均功率其正平方根称为有效值工程实际用估计值采用均方电压表实现314概率密度函数表示信号瞬时值落在某指定区间内的概率