信号与系统PPT

① E∞为有限值，P ∞为0 ② E∞为∞ ，P ∞为有限值
能量信号 功率信号
③ E∞，P ∞为∞
非能量非功率信号
直流信号与周期信号都是功率信号。
注意: 一个信号，不可能既是能量信号又是功率信号。
例题
二、系统的概念
信号的产生、传输和处理需要一定的 物理装置，这样的物理装置常称为系统。
一般而言，系统是指若干相互关联的 事物组合而成具有特定功能的整体。
IR (x, y)
I
(
x,
y
)
I
G
(
x,
y)
IB (x, y)
概念引申： 信号传输（transmission）、信号交换 （switching）、信号处理（processing）
本课程的内容正是为研究这些领域 提供基础知识和基本分析方法
二、系统的概念
信号的产生、传输和处理需要一定的 物理装置，这样的物理装置常称为系统。
现代通信系统的通信方式不是任意两点之间信号的直接传输， 而是利用集中转接设施的复杂信息网络，经所谓“交换”的功 能实现两点间信号的传输。
导论
•消息（Message）：运动或状态变化的直接反映、待传 输与处理的原始对象。
•信号（Signal）：指消息的表现形式与传送载体。 •信息（Information）：一般指消息中赋予人们的新知 识、新概念。 •信号是消息的表现形式与传送载体，消息是信号的传送 内容。例如电信号传送声音、图像、文字等。 •电信号是应用最广泛的物理量，如电压、电流、电荷、 磁通等。
数字信号：取值为离散的离散信号。
连续时间信号与离散时间信号波形
连续时间信号
f (t) 1
离散时间信号
3 f[k] 22
1
k -2 -1 0 1 2
t
离散信号的产生
f(t) 1
2
0
3
t
1)对连续信号抽样f[k]=f(kT) 2)信号本身是离散的 3)计算机产生
判断下列波形是连续时间 信号还是离散时间信号， 若是离散时间信号是否为 数字信号？
一、信号的基本概念
1. 定义 广义: 信号是随时间变化的某种物理量。 严格: 信号是消息的表现形式与传送载体。
电信号通常是随时间变化的电压或电流。
2. 表示
数学解析式或图形
信号的定义
语音信号：空气压力随时间变化的函数
静止的单色图象： 亮度随空间位置变化的信号f(x,y)。
静止的彩色图象： 三基色红(R)、绿(G)、蓝(B)随空间位置变化的信号。
系统的描述及其分类
系统的描述
系统的数学模型 系统的方框图表示
概念与基本理论、信号的频谱分析，以及研究确定性信号 经线性时不变系统传输与处理的基本分析方法。从连续到 离散、从时域到变换域、从输入输出分析到状态变量分析， 共八章。
相关课程
前修课程：
高等数学 线性代数
电路分析
后续课程
数学信号处理 通信原理 模拟电路
历史
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赫兹、波波夫、马可尼等对电磁波传输无线电信号进行研究。 卫星通信为基础的全球定位系统（GPS）可以利用无线电信号传输、 测定地球表面和周围空间的目标的位置。
一般而言，系统是指若干相互关联的 事物组合而成具有特定功能的整体。
如手机、电视机、通信网、计算机网等都可 以看成系统。它们所传送的语音、音乐、图
象、文字等都可以看成信号。信号的概念与 系统的概念常常紧密地联系在一起。
系统的基本作用是 对输入信号进行加 工和处理，将其转 换为所需要的输出 信号。
二、信号的分类
确定信号是指能够以确定的时间函数表示的信号。 随机信号也称为不确定信号，不是时间的确定函数。
确定信号
随机信号的一个样本
t
t
2. 连续信号和离散信号
连续信号： 在观测过程的连续时间范围内信号有确定的值。
允许在其时间定义域上存在有限个间断点。通常以 f(t)表示。 模拟信号：取值是连续的连续信号。
离散信号： 信号仅在规定的离散时刻有定义。通常以f[k]表示。
f t
O
t
f t
O 12345678
t
f t
3 2 1
只有1，2，3值
O 12345678
t
3 周期信号与非周期信号
*连续时间周期信号定义: 在定义域上 ,存在非零T，使 得
f (t T ) f (t)
成立，则f(t) 为周期信号。
*离散时间周期信号定义: kI , 存在非零N，使得
f [k N] f [k]
•按实际用途划分： 电视信号 雷达• 信按号实际用途划分： 控制信–号电视信号 通信信–号雷达信号 广播信–号控制信号
•按…所…具有– 的通时信间信特号性划分 1 确定–信广号播与信随号机信号 2.连续–信…号…和离散信号 3.周• 期按信所号具与有非的周时期间信特号性划分 4.能量信号与功率信号
1.确定信号与随机信号
信号与系统
凌云 2015年秋季学期
上课时间
1—17周 星期一 （石6-204） 3-4节 星期三 （C6-204）1-2节 考试课，有期中考试和期末考试，闭卷
教材与参考书
1、信号与线性系统分析 吴大正 高等教育出版社
2、信号与系统（第二版）上、下册 郑君里 应启珩 杨为理 高等教育出版社
3、信号与系统 Alanv.Oppenheim Alans.Willsky 电子工业出版社出版社
《信号与系统》课程简介
1、课程地位
《信号与系统》课程是各高等院校电子信息工程及通信 工程等专业的一门重要的基础课程和主干课程。该课程也 是电子、通信、信号与信息处理等专业研究生入学考试的 必考课程。
2、主要研究的内容及课时安排 该课程主要讨论确定性信号和线性时不变系统的基本
成立，则f[k] 为周期信号。
满足上述条件的最小的正T、正N称为信号的基本周期。 例题 *不满足周期信号定义的信号称为非周期信号。 *周期信号每一周期内信号完全一样故只需研究信号 在一个周期内的状况。
4 能量信号与功率信号
i(t)
R
u(t)
信号的瞬时功率：
P u(t )i(t ) u2 (t ) i2 (t )R R
取R＝1Ω， [t1,t2]上的能量：
E
t2 i2(t)dt
t2
i(t)
2
dt
t1
t1
Байду номын сангаас
[t1,t2]上的平均功率：
P 1
t2
i(t)
2
dt
t2 t1 t1
信号的能量：E 信号的功率：P
T
lim T T
lim T
1 2T
f(
T
T
t) f
2
dt
(t)
2
dt
根据上述定义将信号f(t)分为三种类型：