第二章通信信號分析

第2章確知信號分析

主要內(nèi)容：

確知信號的特性表達(dá)

確知信號的頻域分析確知信號的時域分析重點：確知信號的分類

功率信號、能量信號的譜密度功率信號、能量信號的互相關(guān)函數(shù)2.1確知信號的類型2.2

確定信號的頻域特性2.3

確知信號的時域性質(zhì)目錄2.1確知信號的類型信號分為確定（性）信號和隨機(jī)信號兩類：確定信號是指在相同的實驗條件下，能夠重復(fù)實現(xiàn)的信號。根據(jù)信號是否具有周期性，又有周期信號和非周期信號之分。隨機(jī)信號則是在相同的實驗條件下，不能夠重復(fù)的信號。2-1確知信號的類型

按照能量是否有限，信號可分為能量信號和功率信號。若信號的能量在時間域內(nèi)是一正的有限值，則稱此信號為能量信號；若信號平均功率是一個有限的正值，但能量近視趨于無窮，則信號稱為功率信號1．能量信號和功率信號信號在電阻上消耗的（歸一化）能量定義為（2.1-3）如果信號滿足以下兩個條件：①隨時間衰減；②是非周期（時限）信號，則信號的能量是有限的，稱為能量信號，其平均功率為零。2-1確知信號的類型而其他信號諸如周期信號、非周期但不衰減的信號以及隨機(jī)過程等，它們的能量無窮大，但平均功率卻有限，故稱為功率信號。2-1確知信號的類型2-1確知信號的類型

將周期看作無窮大，那么非周期功率信號的功率可寫成類似的形式（2.11）

周期性功率信號的（平均）功率定義為（2.1-）2.2確知信號的頻域性質(zhì)功率信號的頻譜—離散譜（2.2-2）能量信號的頻譜—連續(xù)譜

（2.2-21）2.2確知信號的頻域性質(zhì)

能量信號的能量譜密度—連續(xù)譜

--巴塞伐爾定理功率信號的功率譜密度–離散譜（2.2-39）（2.2-38）--能量普密度T周期截短信號的譜函數(shù)2.3確知信號的時域性質(zhì)能量信號的自相關(guān)函數(shù)：能量譜密度函數(shù)的逆變換

功率信號的自相關(guān)函數(shù)：功率譜函數(shù)的逆變換能量信號的互相關(guān)函數(shù)

能量信號的互相關(guān)函數(shù)付里葉變換即為互能量譜密度功率信號的互相關(guān)函數(shù)

功率信號的互相關(guān)函數(shù)的付里葉變換即為功率譜密度2．能量譜可以證明：（2.12）其中

體現(xiàn)了信號能量隨頻率變化的情況，稱為能量密度譜，簡稱能量譜或能譜。

2．能量譜式（2.12）被稱為帕斯瓦爾定律，它表明：對能量有限的信號而言，在時域上積分得到的信號能量與頻域上積分得到的結(jié)果相等，也就是說信號的總能量等于頻域內(nèi)各頻率分量的連續(xù)和，符合能量守恒定律。2．能量譜能量譜和傅里葉幅度譜之間存在簡單的關(guān)系。顯然，能量譜是一個實偶函數(shù)，因此信號能量也可簡化表示為（2.13）3．功率（密度）譜對周期性功率信號而言，平均功率為（2.14）其中是周期信號的功率譜，它對應(yīng)于各頻率分量的功率。式（2.14）是關(guān)于周期信號的帕斯瓦爾定律，其意義請同學(xué)們參照非周期信號的相關(guān)定律自行解釋。功率（密度）譜類似于能量信號，非周期功率信號對應(yīng)的是功率譜密度，常記作，也是關(guān)于的偶函數(shù)。人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；