離散時(shí)間信號(hào)—序列.ppt

第二章 學(xué)習(xí)目標(biāo),掌握序列的概念及其幾種典型序列的定義,掌握序列的基本運(yùn)算，并會(huì)判斷序列的周期性。 掌握線性/移不變/因果/穩(wěn)定的離散時(shí)間系統(tǒng)的概念并會(huì)判斷，掌握線性移不變系統(tǒng)及其因果性/穩(wěn)定性判斷的充要條件。 了解常系數(shù)線性差分方程及其用迭代法求解單位抽樣響應(yīng)。 了解對(duì)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的時(shí)域抽樣，掌握奈奎斯特抽樣定理，了解抽樣的恢復(fù)過(guò)程。,第二章 離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng),2.1 離散時(shí)間信號(hào)序列,序列：對(duì)模擬信號(hào) 進(jìn)行等間隔采樣，采樣間隔為T，得到 n取整數(shù)。對(duì)于不同的n值， 是一個(gè)有序的數(shù)字序列： 該數(shù)字序列就是離散時(shí)間信號(hào)。實(shí)際信號(hào)處理中，這些數(shù)字序列值按順序存放于存貯器中，此時(shí)nT代表的是前后順序。為簡(jiǎn)化，不寫采樣間隔，將序列表示成x(n)，稱為序列。簡(jiǎn)記：x(n),x(n)代表第n個(gè)序列值，在數(shù)值上等于信號(hào)的采樣值,注意：x(n)只在n為整數(shù)時(shí)才有意義,序列除了數(shù)學(xué)表達(dá)式外，還常常采用圖形方式來(lái)表示，如下圖所示。雖然橫坐標(biāo)畫成一條連續(xù)的直線，但x(n)僅僅對(duì)于整數(shù)的n值才有意義。,研究數(shù)字信號(hào)處理的的方法： 采用離散時(shí)間信號(hào)（序列）來(lái)討論數(shù)字信號(hào)處理的理論和算法，得到的結(jié)論可以簡(jiǎn)單推廣到數(shù)字信號(hào)，僅僅需要考慮幅度量化帶來(lái)的有限字長(zhǎng)效應(yīng)。 原因： 數(shù)字信號(hào)是將離散時(shí)間信號(hào)的幅度進(jìn)行量化而得到的，并且在數(shù)學(xué)表示和推導(dǎo)中不如序列形式方便和容易。,1、幾種典型序列,1）單位抽樣序列,2）單位階躍序列,與單位抽樣序列的關(guān)系,3）矩形序列,注2： 與其他序列的關(guān)系,注1： 可以用來(lái)得到一個(gè)有限長(zhǎng)(寬)序列，通過(guò)下式運(yùn)算把一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)或很長(zhǎng)序列變成長(zhǎng)度為N點(diǎn)的序列 。,該序列稱為矩形序列，也稱作“矩形窗”，其中，N 稱為窗的寬度。,4）實(shí)指數(shù)序列,為實(shí)數(shù),5）復(fù)指數(shù)序列,為數(shù)字域頻率,例：,6）正弦序列,模擬正弦信號(hào)：,數(shù)字域頻率是模擬域頻率對(duì)采樣頻率的歸一化頻率,2、序列的運(yùn)算,（1）相加 （2）數(shù)乘 （3）移位 （4）相乘 （5）反轉(zhuǎn)（翻褶） （6）卷積 （7）加窗,1）相加,同序列號(hào)n的序列值 逐項(xiàng)對(duì)應(yīng)相加,2）數(shù)乘,即將序列的每項(xiàng)序列值同時(shí)乘以常數(shù) 。,3）移位,序列x(n)，當(dāng)m0時(shí) x(n-m)：延時(shí)/右移m位 x(n+m)：超前/左移m位,4）相乘,同序號(hào)n的序列值 逐項(xiàng)對(duì)應(yīng)相乘,5）反轉(zhuǎn)（翻褶）,x(-n)是以n=0的縱軸為 對(duì)稱軸將序列x(n)加以 翻褶,6）卷積,設(shè)兩序列x(n)、 h(n)，則其卷積和定義為：,其中，符號(hào)“*”表示一種特定的運(yùn)算形式，稱作“卷積”,卷積和與兩序列的前后次序無(wú)關(guān),7）加窗,注意1：前3種運(yùn)算是最普遍，最基本的運(yùn)算形式，它們可以構(gòu)成DSP系統(tǒng)中很多復(fù)雜的處理。,任何一個(gè)序列x(n)可以表示成單位取樣序列 的移位加權(quán)和，也可表示成與單位取樣序列的卷積和。,例：,注意2：,3、序列的周期性,若對(duì)所有n存在一個(gè)最小的正整數(shù)N，滿足 則稱序列x(n)是周期性序列，周期為N。,例： 因此，x(n)是周期為8的周期序列,討論一般正弦序列的周期性,分情況討論,1）當(dāng) 為整數(shù)時(shí) 2）當(dāng) 為有理數(shù)時(shí) 3）當(dāng) 為無(wú)理數(shù)時(shí),討論：若一個(gè)正弦信號(hào)是由連續(xù)信號(hào)抽樣得到，則抽樣時(shí)間間隔T和連續(xù)正弦信號(hào)的周期T0之間應(yīng)是什么關(guān)系才能使所得到的抽樣序列仍然是周期序列？,設(shè)連續(xù)正弦信