测试技术ppt课件

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§1.1.2信号的描述、分类
信号是信息的载体和具体表现形式， 信息需转化为传输媒质能够接受的信号 形式方能传输。
广义的说，信号是随着时间变化的 某种物理量。只有在变化的量中，才可 能含有信息。
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1、信号描述方法
数学描述
使用具体的数学表达式，把信号描述为 一个或若干个自变量的函数或序列的形 式。
实部信号与复部信号
x(t) = e(= jc)ot s eωtt + j sin ωt et
由欧拉公式展开得到，分别为 x(t) 的实部和虚 部。
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a) 周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号 x ( t ) = x ( t + nT )
简单周期信号
复杂周期信号
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b) 非周期信号：在不会重复出现的信号。
x ( t ) = x ( t + nT )
简单周期信号
复杂周期信号
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波形描述
按照函数随自变量的变化关系，把信号的波 形画出来。
Sa(t) 1
-4 -3 -2 - 0 2 3 4 t
Sa(t) sin(t) t
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2、信号的分类
信号的分类主要是依据信号波形特征来划分 的，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。
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2、信号的分类
信号可用函数表示，有其函数图象；信号读出仪器的 最终信号输出形式一般是电流或电压。
静态信号与动态信号
静态信号：不随时间变化；动态信号：随时间变化。 动态信号又分为：连续信号与离散信号 连续信号的图形为连续的曲线； 离散信号的图形为离散的点或幅值。 确定性信号与非确定性信号（随机信号）
第一章信号及其描述
●信号是反映（或载有）信息的各种物理量， 是系统直接进行加工、变换以实现通信的对象。
●信号是信息的表现形式，信息则是信号的 具体内容。
★自然和物理信号 例如：语音、图象、地震信号、生理信号等 ★人工产生的信号 例如：雷达信号、通讯信号、医用超声信号、 机械探伤信号等
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本章的主要内容
T
lim
1 2T
T x2 (t)dt
T
一般持续时间无限的信号都属于功率信号:
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3 时限与频限信号 a) 时域有限信号 在时间段 (t1，t2)内有定义，其外恒等于零．
三角脉冲信号
b) 频域有限信号
在 频 率 区 间 (f1， f2 )内 有 定 义， 其 外 恒 等 于
零．
正弦波幅值谱
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准周期信号:由多个周期信号合成，但各信号频率不成 公倍数。如：x(t) = sin(t)+sin(√2.t)
瞬态信号:持续时间有限的信号，
如 x(t)= e-Bt . Asin(2*pi*f*t)
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c)非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相 位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。
噪声信号(平稳)
●信号的分类与定义
确定性信号与随机信号 连续信号与离散信号 周期信号与非周期信号
●确定性信号的特性
时间特性 频率特性 时间与频率的联系
●确定性信号分析
时域分析 频域分析
●随机信号特性及分析
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§1.1信号的分类和描述
内容提要 信号处理的目的、步骤 信号的概念、描述、分类 典型信号介绍 信号的基本运算 信号的分解
准简单周周期期信信号号:由多个周期信号合成，但各信号频率不成 公倍数。如：x(t) = sin(t)+sin(√2.t)
瞬态信号:持续时间有限的信号，
如 x(t)= e-Bt . Asin(2*pi*f*t)
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确定性信号
信号
随机信号
周期信号
非周期信号
平稳随机 非平稳随机
正玄周期 复合周期
准周期
瞬态
f (t) sin(t)
因此，常可将“信号”与“函数” 和“序列”等同起来
x(n) anu(n)
f (t) sin(t) t
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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信号波形图：用被测物理量的强度作为 纵坐标，用时间做横坐标，记录被测物 理量随时间的变化情况。
信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程 称为信号的波形。
波形
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信号：经过一定时间可以重复出现的信号
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§1.1.1信号处理及其目的
1、信号处理
对信号进行提取、变换、分析和综合等处理过程的统称。
2、信号处理的目的
去伪存真 特征抽取
去除信号中冗余和次要的成分，包括没有任 何意义反而会带来干扰的噪音。
把信号变成易于进行分析和识别的形式。
编码解码 编码:把信号变成易于传输、交换与存储的形式; 解码:从编码信号中恢复出原始信号。
期。 单个的正、余弦波形和单个的方波、三角波不是周期信号！ 非周期信号又包括：
准周期信号和一般（瞬变）非周期信号—— 准周期信号由有限个周期信号合成，但是并无公共周期；
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瞬变非周期信号在一定的时间区间内存在，或者随时 间的增长而衰减至零。 功率信号和能量信号
以信号 x(t) 的平方 x²(t) 表示的信号的功率 P(t) ——功率信号，以及用 P(t) 对时间的积分表 示信号的能量——能量信号。 离散信号 x(n) 的能量定义为∑| x(n) | ²
确定性信号可用确定的数学关系式表示； 随机信号虽能测出并且用图象显示，但无法用函数表 达式表示，只能用统计特征量描述。
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确定性信号又分为：
周期信号和非周期信号 周期信号： x(t) = x（t + nT），
n = 1,2,3,4，···； 离散周期信号 x(n) = x（n + mK），
m =1,2,3，···。 周期信号定义在（-∞，∞）区间,最小的T 和 K——称之为周
4 连续时间信号与离散时间信号 a) 连续时间信号:在所有时间点上有定义
b)离散时间信号:在若干时间点上有定义
采样信号
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5 物理可实现信号与物理不可实现信号 a) 物理可实现信号：又称为单边信号，满足条件：
t＜0时，x(t) = 0， 即在时刻小于零的一侧全为零。
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b) 物理不可实现信号：在事件发生前(t<0)就预 制知信号。
噪声信号(非平稳)
统计特性变异
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2 能量信号与功率信号
a)能量信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限
值的信号称为能量信号，满足条件：
x 2 (t )dt
一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。
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b)功率信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限
值．此时，研究信号的平均功率更为合适。
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信号的描述:
信号的时域描述与频域描述，主要是从不同的角度分析信号： 信号的时域描述：其坐标横轴为时间轴，纵轴为信号的大