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
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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
绪论
二、信号的分类
自变量连续与否
1．连续时间信号和离散时间信号
f (t)
离散时间信号：在时间上是离散的，只在某些不连续的规定 时刻给出函数值，其他时间没有定义。
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绪论
四、信号分析与处理技术发展及应用
1．信号分析与处理技术发展的基础
数值计算 + 采样理论
高速数字计算机 快速傅里叶变换及各种快速算法 大规模集成电路技术的发展
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绪论
四、信号分析与处理技术发展及应用
2．信号分析与处理技术应用
数字信号处理是应用最快、成效最为显著的新学科之 一，在图像处理、模式识别、工业现场信号分析、语音 处理、声学、声纳、雷达、地震学、语音通信、数据通 信、遥感遥测、地质勘探、航空航天、电力系统、自动 化仪器仪表、核科学等领域充分显示了它的重要性。
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绪论
一、信号的定义及表示
定义：一切承载信息的事物
信号与信息：信号是信息的载体，信息是信号的内容 信号的形式：电信号，非电信号
特征：随时间变化的
光、声、图像等
函数 f ( t )
自变量，时间变量
表示方法
函数值，也称信号幅值
数学表达式 波形图 数据表格等
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绪论
二、信号的分类
1．连续时间信号和离散时间信号
DA转换
y (t)
输出滤波
输出显示
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绪论
三、信号分析与处理系统
4．数字信号处理的优点
灵活性：可通过改变数字信号处理系统的参数来改变系统 的性能，使用灵活；
R
x(t)
C
x(n)
y(t)
a
y(n)
延时
高精度、高稳定性：数字系统的特性不易受环境的变化而 变化，运行稳定，计算精度是模拟系统所无法相比的。
只要使用计算机（通用机、专用机、单片机等） 和数据打交道，必然要应用数字信号处理技术。
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绪论
四、信号分析与处理技术发展及应用
旋转机械振动监测故障诊断专家系统
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绪论
四、信号分析与处理技术发展及应用
西安工业大学
绪论
五、Matlab在课程中的应用
1．Matlab简介
Matrix Laboratory，矩阵实验室，交互式软件系 统，主要用于科学研究与工程应用中的计算、仿真
《信号分析与处理》
Signal Analysis and Processing
联系方式：zf_zx963@
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前言
信号：承载信息的事物，信息的载体
信号分析：研究信号
的组成，进而更有效的 获取信号中的信息，或 获取信号的特征。
信号处理：对信号进行某种
加工或变换，以消除信号中的 噪声或干扰，将信号变换为容 易分析、便于应用的形式。
绪论
三、信号分析与处理系统
2．信号处理的分类
数字信号处理：采用数字或符号序列表示信号，利用计算 机或专用处理设备，采用数值计算的方法，完成对信号的 处理与分析。
x(n)
y(n)
a
延时
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绪论
三、信号分析与处理系统
3．信号分析与处理系统组成
f ( t ) 抗混叠 滤波器
x (n )
AD转换
数字信号 y ( n ) 处理单元
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绪论
三、信号分析与处理系统
1．信号处理
信号处理就是采用各种方法对信号进行采集、变换、综 合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于 应用的目的。
2．信号处理的分类
模拟信号处理：通过模拟器件和模拟电路，例如晶体管、 电阻、电容、电感等，完成对信号的处理；
R
x(t)
C y(t)
西安工业大学
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绪论
三、信号分析与处理系统
4．数字信号处理的优点 功能强且便于集成：通过复杂算法，可实现高难度的复 杂处理，且数字部件具有高度的规范性，容易大规模集成 和大规模生产，数字系统体积小、重量轻、可靠性强。
可存储：对数字信号可以存储、运算，系统可以获得高 性能指标或完成模拟信号处理所不能完成的功能。
信息化社会，信号分析与处理技术在各个科学领域都得到 了广泛应用，成为许多专业的共同基础，对于自动控制、 电气工程及自动化专业来说，是必须掌握的专业基础理论 之一。
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前言
课程性质：专业基础课，考查课
计算机技术 + 信号处理技术 + 自动控制技术
课程内容：
➢信号的分析(时域、频域） ➢系统分析的基本概念 ➢离散傅里叶变换及快速傅里叶变换 ➢数字滤波器的设计及应用
课程特点：数学方法的使用
信号与系统
+
数字信号处理
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前言
先修课程：
➢高等数学（积分、级数） ➢复变函数（映射、留数） ➢积分变换（拉普拉斯变换、傅里叶变换）
教材与参考文献：
➢徐科军主编，信号分析与处理，清华大学出版社（第二版） ➢靳希等，信号处理原理与应用，清华大学出版社 ➢吴大正等，信号与线性系统分析，高等教育出版社 ➢张峰等， 《数字信号处理原理及应用》，电子工业出版社 ➢[美]维纳.K.恩格尔、约翰.G.普罗克斯编著，刘树棠译，数 字信号处理－使用Matlab，西安交通大学出版社