ch2.信号的基础PPT课件

（3）频谱描述
“信号”与“函数”两词常相互
通用
6
语音信号：空气压力随时间变化的函数
0
0.1
0.2
0.3
0.4
语 音 信 号 “ 你 好” 的 波 形
7
静止的单色图象：
亮度随空间位置变化的信号f(x,y)。
8
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。
IR (x, y)
量有限信号，简称能量信号，此时P = 0。
若信号f (t)的功率有界，即P <∞ ,则称为功率有限 信号，简称功率信号，此时E = ∞。
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信号的描述与分类
依据定义，判断信号
（1）信号f（t）的能量
2
E f (t) dt
（2）信号的功率P
P lim 1 T T
T
2 T
|
f (t) |2
f
(n)
(4 5
)n
,
n
0
解：
(1)E lim
T/2
f 2 (t)dt lim
T/2 e2tdt lim 1 (eT eT )
T T/2
T T/2
T 2
P lim 1 T/2 f 2 (t)dt lim E lim eT eT
T T T/2
T T T 2T
f(t)的归一化能量是无限值，归一化功率是也无限值， 因此f(t)既非能量信号，也非功率信号
dt
2
f(t)
f(t)
t1
t2
f(t)存在于有限时间内
周期信号
时限信号为能量信号 周期信号属于功率信号，而非周期信号可能是能量信号，
也可能是功率信号。有些信号既不是属于能量信号也不属
于功率信号，如 f (t) et
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例题
1.判断下列信号是能量信号还是功率信号。
(1) f (t) et ,
(2)
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例题（续）
解：(2)E lim
N
f 2 (n) lim
4 2n
N nN
N n0 5
lim (0.64)n
1
2.78
N n0
1 0.64
P lim 1
N
f 2 (n) lim
E
0
Байду номын сангаас
N 2N 1 nN
N 2N 1
所以f(n)是能量信号
2.1 18
2.2典型信号介绍
普通信号 奇异信号
*宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统 *经济预测、财务统计、市场信息 、股市分析 *电子出版、新闻传媒、影视制作 *远程教育、远程医疗、远程会议 *虚拟仪器、虚拟手术
3
信号的描述与分类
*什么是信号？
信号是消息的一种物理体现，消息则是信号的具体内容。
各种传输信号的方法：烽火、鼓声、旗语、电信号
研究确定信信号号。是电子研系究统随中机的信起号伏的热基噪础声、。雷本电课干程扰只信讨号论就确是定两信种 号。
典型的随机信号。
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信号的描述与分类
判断下列信号
判断下列波形是连续时间还是离散时间信号，若是离散时间信号是否为数字信号？
f (t) sin t (t)
值域连续
0
t
f(t)
值域不连续
0
t
连续时间信号
f (n)
0 12 3
n
45
离散时间信号（抽样信号）
连续时间信号（可包含不连续点）
f( n) (2)
(1) (1)
0 4
12 3 数字信号
n 12
2.信号还可以分为周期信号与非周期信号
周期信号(period signal)是定义在(-∞，∞)区间，每隔一定时间 T (或整数N），按相同规律重复变化的信号。
n
信号
连续时间信号（时间变量t连续或称模拟信号） f(n)
确定性信号 f(t)
抽样信号——
时间离散 幅值连续
离散时间信号
随机信号
数字信号——
时间离散n 幅值离散
O 不能三用角确波 定时间函数表t 示的信号，且在任意时刻的 取值都具有不确定性，只可能知道它的统计特性，如在某 时刻取某一数值的概率，这类信号称为随机信号或不确定
连续周期信号f(t)满足: f(t) = f(t + mT)，m = 0,±1,±2,… 离散周期信号f(k)满足: f(k) = f(k + mN)，m = 0,±1,±2,… 满足上述关系的最小T(或整数N)称为该信号的周期。
13
不具有周期性的信号称为非周期信号。 14
信号的描述与分类
3.按信号能量特点分类：
将信号f (t)施加于1Ω电阻上，它所消耗瞬时功率为 | f (t) |2 ，在区
间 (–∞ , ∞)的能量和平均功率定义为
（1）信号f（t）的归一化能量
2
E f (t) dt
（2）信号的归一化功率P
P lim 1 T T
T
2 T
|
f (t) |2
dt
2
能量信号 信号
功率信号
若信号f (t)的能量有界，即E <∞ ,则称其为能
若信号本身有不连续点，其导数或高阶导数出现奇异值， 而且不能以普通函数的概念来定义，则称此类信号为奇异 信号，反之，则称为普通信号。
I
(
x,
y
)
IG
(
x,
y
)
IB (x, y)
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二、信号的分类 classification of signal
确定信号与随机信号 连续时间信号和离散时间信号 模拟信号与数字信号 周期信号与非周期信号 能量信号与功率信号
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信号的描述与分类 f (n)
1、可 信以号按用或信确规号定 则时信的间号时函。间数如表正特示弦性的信分信号号。类，称为确定
第二章 信号分析的基础知识
引言
*信息科学的应用与发展
信号与系统问题无处不在 通讯 古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯 近代通讯方式：电报、电话、无线通讯 现代通讯方式：计算机网络通讯、视频电视传播、卫星传
输、移动通讯
2
信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科 学领域
*工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、人工智能、 高效农业、交通监控
信号按物理属性分：电信号和非电信号,它们可以相互转换。 电信号传输优点：容易产生，便于控制，易于处理。 本课程讨论电信号---简称“信号”
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本章内容提要
2.1信号的描述和分类 2.2典型信号介绍 2.3信号的基本运算 2.4周期信号的傅立叶级数 2.5非周期信号的傅立叶变换 2.5卷积和相关 2.6信号通过线性系统的传输
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2.1信号的描述和分类
一、信号的描述 description of signal
生活中所用的交流电的电压（电流）随时间是不断变化的，一般可以用
①函数表示： f (t) Asin(t )
②用图形表示，如图，比较直观，便于从中发现一些有关信号的规律。
描述信号的常用方法（1）函数表达式f(t)
（2）波形描述