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五、信号的分解
信号从不同角度分解： 直流分量与交流分量 偶分量与奇分量 脉冲分量 实部分量与虚部分量 正交函数分量 利用分形理论描述信号
1、直流分量与交流分量
直流分量fD与交流分量fA(t): f (t) fD f A (t)
其中fD为直流分量即信号的平均值； fA(t)为交流分量,
2、偶分量与奇分量
2. 动态系统与即时系统 若系统在任一时刻的响应不仅与该时刻的激励有关，而且
与它过去的历史状况有关，则称为动态系统或记忆系统。 含有记忆元件(电容、电感等)的系统是动态系统。否则称
即时系统或无记忆系统。
3. 线性系统与非线性系统 能同时满足齐次性与叠加性的系统称为线性系统。满足叠加
性是线性系统的必要条件。 不能同时满足齐次性与叠加性的系统称为非线性系统。
f (t) 2
f (t) f
*(t)
f
2 r
(t
)
fi2 (t)
系统的分类及性质 1. 连续系统与离散系统 输入和输出均为连续时间信号的系统称为连续时间系统。 输入和输出均为离散时间信号的系统称为离散时间系统。 连续时间系统的数学模型是用微分方程来描述，而离散时间 系统的数学模型是用差分方程来描述。
能量信号：信号总能量为有限值而信号平均功率为零。 功率信号：平均功率为有限值而信号总能量为无限大。
特点：
信号 f (t)可以是一个既非功率信号，又非能量信
号，如单位斜坡信号。但一个信号不可能同时既是 功率信号，又是能量信号。
周期信号都是功率信号；非周期信号可能是能量信
号 [ t, f (t)=0], 也可能是功率信号 [ t, f (t)≠0]。
复变化的信号。 (在较长时间内重复变化) 连续周期信号f(t)满足f(t) = f(t + mT)， 离散周期信号f(k)满足f(k) = f(k + mN)， 满足上述关系的最小T(或整数N)称为该信号的周期。
非周期信号：不具有周期性的信号称为非周期信号。
两个周期信号x(t)，y(t)的周期分别为T1和T2，若其 周期之比T1/T2为有理数，则其和信号x(t)+y(t)仍 然是周期信号，其周期为T1和T2的最小公倍数。
2. 连续信号和离散信号
连续时间信号：在连续的时间范围内(-∞<t<∞） 有定义的信号称为连续时间信号，简称连续信号。 实际中也常称为模拟信号。 离散时间信号：仅在一些离散的瞬间才有定义的 信号称为离散时间信号，简称离散信号。实际中也 常称为数字信号。
3. 周期信号和非周期信号
周期信号：是指一个每隔一定时间T，按相同规律重
（2）另一分解为阶跃信号分量之叠加。
4.实部分量与虚部分量
对于瞬时值为复数的信号f(t)可分解为实、虚部 两个部分之和。
f (t) 分解为 fr (t) jf i (t)
其实部为： fr (t)
1[ 2
f
(t)
f
* (t )]
其虚部为：
j fi (t)
1[ 2
f
(t)
f
* (t)]
其复数信号的模为：
6. 稳定系统与不稳定系统 一个系统，若对有界的激励所产生的响应也是有界 时，则称该系统为有界输入有界输出稳定，简称稳 定。
第二章 连续系统的时域分析
微分方程的经典解法 0+和0-初始值 零输入响应与零状态响应 冲激响应和阶跃响应 卷积积分
齐次解的函数形式仅与系统本身的特性有关， 而与激励f(t)数形式无关，称为系统的固有响应 或自由响应；
4. 时不变系统与时变系统 满足时不变性质的系统称为时不变系统。 时不变性质:若系统满足输入延迟多少时间，其激励引起的
响应也延迟多少时间 5、 因果系统与非因果系统
激励引起的响应不会出现在激励之前的系统，称为因果系 统
即对因果系统，也就是说，如果响应r(t)并不依赖于将来
的激励[如e(t+1)]，那么系统就是因果的。
6．因果信号
若当 t <0 时 f (t)=0, 当 t >0 时 f (t) ≠0的
信号,称为因果信号。
而若t <0 时 f (t)>0 ，t ≥ 0， f(t) =0的信号
称为反因果信号。 注意非因果信号指的是在时间零点之前有非零值。
2、阶跃函数的性质： （1）可以方便地表示某些信号
eg: f(t) = 2u(t)- 3u(t-1) +u(t-2)
（2）用阶跃函数表示信号的作用区间
2、冲激函数与阶跃函数关系:
(t) du(t) dt
t
u(t) ( )d
3、性质： 单位冲激函数为偶函数
(t) (t)
加权特性
f (t) (t) f (0) (t); f (t) (t t0 ) f (t0 ) (t t0 )
抽样特性
f (t) 分解为 fe (t ) fo (t )
其中f
为偶分量——
e
1
2
f
(t)
f
(t)
fo为奇分量——
1 2
f
(t)
f
(t)
即：f e(t) fe(t)
fo(t) fo(t)
3、脉冲分量 （1）一种分解为矩形窄脉冲分量：
其中f( )为窄脉冲分量 组合极限冲激信号的叠加
f (t) f (t1) (t t1)dt
结论： ①连续正弦信号一定是周期信号，而正弦序列不一
定是周期序列。 ②两连续周期信号之和பைடு நூலகம்一定是周期信号，而两周
期序列之和一定是周期序列。
4．能量信号与功率信号
信号可看作是随时间变化的电压或电流，信号 f (t)在１欧姆的电阻上的瞬时功率为| f (t)|²，在时间
区间所消耗的总能量和平均功率分别定义为：
f (t) (t)dt f (0)
f (t) (t t0)dt f (t0)
2、δ(t) 的尺度变换
(at) 1 (t)
a
(at t0)
1 a
(t t0 )
a
f (t) (at)dt 1 f (0)
a
f (t) (at t0 )dt
1 a
f (t0 ) a
这里 a 和 t0为常数，且a0。
信号的概念、描述和分类 信号的基本运算 典型信号 系统的概念和分类
二、系统的概念
系统(system)是指若干相互关联的事物组合而 成具有特定功能的整体。
二、信号的分类 1. 确定信号和随机信号 确定信号或规则信号 ：可以用确定时间函数表示的信号 随机信号:若信号不能用确切的函数描述，它在任意时刻 的取值都具有不确定性，只可能知道它的统计特性