信號的描述分類和典型示例

1、信號的描述信號的描述信號的分類信號的分類典型確定性信號介紹典型確定性信號介紹X信號(Signal)消息（消息（Message）：在通信系統(tǒng)中，一般將語言、文字、在通信系統(tǒng)中，一般將語言、文字、圖像或數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為消息；圖像或數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為消息；信號（信號（Signal）：）：指消息的表現(xiàn)形式與傳送載體。指消息的表現(xiàn)形式與傳送載體。信息信息(Information)：一般指消息中賦予人們的新知識、一般指消息中賦予人們的新知識、新概念，定義方法復(fù)雜，將在后續(xù)課程中研究。新概念，定義方法復(fù)雜，將在后續(xù)課程中研究。信號是消息的表現(xiàn)形式與傳送載體，消息是信號的傳信號是消息的表現(xiàn)形式與傳送載體，消息是信號的傳送內(nèi)

2、容。送內(nèi)容。 例如電信號傳送例如電信號傳送聲音聲音、圖象、文字等；圖象、文字等；電信號是應(yīng)用最廣泛的物理量，如電壓、電流、電荷、電信號是應(yīng)用最廣泛的物理量，如電壓、電流、電荷、磁通等。磁通等。 X一、信號的描述描述方法：（1）數(shù)學(xué)表達式 （2）波形圖 （3）頻譜圖 （4）各種變換注意：在本書中信號與函數(shù)兩名詞通用。X二信號的分類信號的分類方法很多，可以從不同的角度對信信號的分類方法很多，可以從不同的角度對信號進行分類。號進行分類。按實際用途劃分：按實際用途劃分：電視信號電視信號雷達信號雷達信號控制信號控制信號通信信號通信信號廣播信號廣播信號按所具有的時間特性劃分按所具有的時間特性劃分X1確定性

3、信號和隨機信號。性性具具有有未未可可預(yù)預(yù)知知的的不不確確定定對于指定的某一時刻對于指定的某一時刻t，可確定一相應(yīng)的函數(shù)值，可確定一相應(yīng)的函數(shù)值f(t)。若干不連續(xù)點除外。若干不連續(xù)點除外。確定性信號確定性信號隨機信號隨機信號偽隨機信號偽隨機信號 貌似隨機而遵循嚴(yán)格規(guī)律產(chǎn)生的信號（偽隨機碼）。貌似隨機而遵循嚴(yán)格規(guī)律產(chǎn)生的信號（偽隨機碼）。 X2周期信號和非周期信號 非周期信號非周期信號周期信號周期信號依一定時間間隔周而復(fù)始，且是無始無終的信號。在時間上不具有周而復(fù)始的特性。X3. 連續(xù)時間信號與離散時間信號 連續(xù)時間信號：在所討論的時間間隔內(nèi)，除若干不連續(xù)點之外，對于任意時間值都可以給出確定的函

4、數(shù)值。（模擬信號） 離散時間信號：在時間上是離散的，只在某些不連續(xù)的規(guī)定瞬時給出函數(shù)值，在其他時間沒有定義。X4模擬信號，抽樣信號，數(shù)字信號數(shù)字信號：數(shù)字信號：時間和幅值均為離散時間和幅值均為離散 的信號的信號。主要討論主要討論確定性確定性信號。信號。先連續(xù)，后離散；先周期，后非周期。先連續(xù)，后離散；先周期，后非周期。模擬信號：模擬信號：時間和幅值均為連續(xù)時間和幅值均為連續(xù) 的信號的信號。抽樣信號：抽樣信號：時間離散的，幅值時間離散的，幅值 連續(xù)的信號連續(xù)的信號。量化Ot tf nfnO nfnO抽樣X判斷信號性質(zhì)判斷下列波形是連續(xù)判斷下列波形是連續(xù)時間信號還是離散時時間信號還是離散時間信號，

5、若是離散時間信號，若是離散時間信號是否為數(shù)字信間信號是否為數(shù)字信號？號？ tfOt tfOt1 2435 6 7 8123值，只有321 tfOt1 2435 678連續(xù)信號連續(xù)信號離散信號離散信號離散信號離散信號數(shù)字信號數(shù)字信號X5一維信號和多維信號一維信號：一維信號：只由一個自變量描述的信號，如語音信號。只由一個自變量描述的信號，如語音信號。多維信號：多維信號：由多個自變量描述的信號，如圖像信號。由多個自變量描述的信號，如圖像信號。X三幾種典型確定性信號5.5.鐘形脈沖函數(shù)鐘形脈沖函數(shù)( (高斯函數(shù)高斯函數(shù)) )1.1.指數(shù)信號指數(shù)信號2.2.正弦信號正弦信號3.3.復(fù)指數(shù)信號復(fù)指數(shù)信號(

6、 (表達具有普遍意義表達具有普遍意義) )4. 抽樣信號抽樣信號(Sampling Signal)信號的表示信號的表示 tf函數(shù)表達式函數(shù)表達式波形波形X重要特性：重要特性：其對時間的微分和積分仍然是指數(shù)形式。其對時間的微分和積分仍然是指數(shù)形式。1指數(shù)信號tKtf e)( 單邊指數(shù)信號單邊指數(shù)信號通常把通常把 稱為指數(shù)信號的稱為指數(shù)信號的時間常數(shù)時間常數(shù)，記作，記作 , ,代表信代表信號衰減速度，具有時間的量綱。號衰減速度，具有時間的量綱。 1l 指數(shù)衰減指數(shù)衰減, ,0 0 l l 指數(shù)增長指數(shù)增長0 0 l 直流直流( (常數(shù)常數(shù)) ), ,0 K0 O tft 0e00 tttft Ot

7、1 tfX1指數(shù)信號X2正弦信號振幅：振幅：K 周期：周期： 頻率：頻率：f 角頻率：角頻率： 初相：初相： fT12 f2 0 0 00sine)( tttKtft)sin()( tKtf衰減正弦信號：衰減正弦信號： Ot tfK T 2 2X2正弦信號重要特性：重要特性：正弦信號其對時間的微分和積分仍然正弦信號其對時間的微分和積分仍然是同頻率的正弦信號。是同頻率的正弦信號。X歐拉(Euler)公式 ttt jjeej21sin ttt jjee21cos ttt sinjcose j X3復(fù)指數(shù)信號討論討論 衰減指數(shù)信號衰減指數(shù)信號升指數(shù)信號升指數(shù)信號直流直流 0 , 0 0 , 0 0 , 0 振蕩振蕩衰減衰減增幅增幅等幅等幅 0 , 0 0 , 0 0 , 0 為復(fù)數(shù)，稱為復(fù)頻率為復(fù)數(shù)，稱為復(fù)頻率 j s ,均為實常數(shù)均為實常數(shù) tKtKtKtfttst sinejcose)( e)( rad/s /s1 的量綱為的量綱為，的量綱為的量綱為 X4抽樣信號(Sampling Signal)t tSa123O 性質(zhì)性質(zhì) ，偶函數(shù)，偶函數(shù)ttSaSa 1)Sa(lim1)Sa(,00 tttt，即即3 , 2 , 1, 0)Sa( nntt， d