《信號分析與處理》PPT課件.ppt

1、1、1.1信號(signal )的概念、1.1.1典型信號例1.1.2信號的描繪1.1.3信號的分類、1.1信號的概念、2、1.1信號的概念、1 .消息(message ) :將來自外界的各種報道總稱為消息2、信息(information ) 信號(signal ) :信號是信息的表現(xiàn)形式信息或信號的具體內(nèi)容信息，為了有效地發(fā)送和利用信息，必須轉(zhuǎn)換成容易傳輸和處理的信號光信號：古代烽火臺，交叉點的信號聲音信號：下課鈴，電話，廣播，音樂文字信號：書籍，雜志，廣告，信號圖像信號照片、照片磁通和電磁波電信號最易發(fā)生、傳輸、控制和處理的本課程只研究電信號，3，3，1.1.1典型的信號例，醫(yī)生通過心電圖

2、獲取心臟患者的信息。 心電圖是與人心臟跳動相關(guān)的生物電位信號。 表示從心臟到動脈的血液循環(huán)。 該部分的波形源于心臟右心房的竇房結(jié)電脈沖。 沖動會引起心房收縮，心房中的血液被擠壓到相應(yīng)的心室。 產(chǎn)生的信號稱為p波。 竇房結(jié)脈沖激發(fā)延遲在心房至心室血液傳導(dǎo)完成之前，可獲得心電圖波形的pr間隔。 并且脈沖激發(fā)引起心室收縮，將血液壓迫動脈，產(chǎn)生心電圖波形的QRS部分。 在這個階段心房松弛充血。 波形的t波表示心室松弛。 整個過程周期性重復(fù)，產(chǎn)生心電圖追蹤。 心電圖波形的各部分有不同種類的信息，醫(yī)生用于分析患者的心臟情況。 4、各工廠、企業(yè)各有不同的功耗特點和規(guī)律。 為了經(jīng)濟合理地使用電，有必要把握這些

3、特征和規(guī)則。 下圖是某工廠典型的日負荷曲線，表示某一天24小時實際使用電力負荷的信號。 從這條曲線可以得到1天的最大負荷和時間，最小負荷和時間，以及平均負荷。 工廠管理人員可以根據(jù)這條負荷曲線和供電條件制定可行、合理的用電修正計劃。 1.1.1典型信號示例、1.1信號的概念、5、各鋼琴鍵彈的聲音對應(yīng)于基波頻率和多個諧波頻率。 下圖是與鋼琴的CEG位置對應(yīng)的和音信號的頻譜。 這個頻譜有三個尖峰，信號的每個音，中音c的尖峰在262赫，右邊的e和g的尖峰在高頻，分別是330赫和392赫。 在這種情況下，與使用信號的時域波形相比，使用信號的頻域中的頻譜可以更直觀且清楚地表示信號的信息。 1.1.1典型

4、的信號示例、1.1信號的概念、6、“信號”和“函數(shù)”一詞相互通用。 數(shù)學(xué)描述將不同物理量的公共特征抽象以便于分析、運算、轉(zhuǎn)換。 1.1.2信號的描述、1.1.2信號的描述、2、數(shù)學(xué)的描述：信號是一個或若干參數(shù)的函數(shù)，通常具有各自的物理屬性，其參數(shù)通常為時間、空間、頻率。 本書中信號的自變量為時間和頻率。 例如，1，物理描述：信號是信息公寓變化的物理表現(xiàn)，它是隨時或空間變化的物理量。 例：電流、壓力、溫度、速度等。 3、圖形描述：隨時間變化的波形和隨頻率變化的頻譜。 1.1信號的概念，7，物理描繪：簡并振蕩.正弦交流電壓，數(shù)學(xué)描繪：例1 :正弦信號，1.1信號的概念，1.1.2信號的描繪，8，1

5、.1.2信號的分類1.1.3信號的分類，1.1信號的概念，9，1，確定信號和隨機信號(取決于是否確定信號的可取值) 亦即，可以在某一時刻確定對應(yīng)的函數(shù)值。例如：研究確定信號在研究隨機信號的基本過程中只研究確定信號，隨機信號：信號不能用確定的時間函數(shù)記述。 在某個時刻，只知道信號的某個數(shù)值的概率。 例如雷干擾、波紋、電子器件的熱噪聲等1.1信號的概念、1.1.3信號的分類、10、2、連續(xù)時間信號和離散時間信號、(根據(jù)信號參數(shù)取的值是否連續(xù)來進行分類)、連續(xù)時間信號：信號存在的時間范圍內(nèi)是任意的，離散時間信號：信號在時間上取以等時間間隔取值時，離散取值的時間參數(shù)用n表示。 n稱為序列號，僅取整數(shù)。

6、值域連續(xù)(模擬信號)、值域不連續(xù)、1.1信號的概念、1.1.3信號的分類、11、模擬信號的兩種處理方式、數(shù)字系統(tǒng)處理、模擬系統(tǒng)處理、1.1信號的概念、1.1.3信號的分類函數(shù)值離散、采樣信號時間離散、函數(shù)值連續(xù)、1 離散信號的表現(xiàn)形式，2，閉合公式，3，分別列出的序列，1，圖形化序列，固定，n是整數(shù)，1.1信號的概念，1.1.3信號的分類，14，3，因果信號和非因果信號1.1信號的概念，15，4，周期信號和非周期信號，非周期信號：信號在時間上與周期重復(fù)例如，(根據(jù)信號是否在某一區(qū)間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)來分類)、周期信號：以一定的時間間隔t周期反復(fù)開始、沒有開始的信號。 例如，1.1信號的概念，1.1.3

7、信號的分類，16，5，其中，能量信號和功率信號表示當(dāng)穿過系統(tǒng)時信號具有固定能量或功率傳遞的能量或功率特性。 (根據(jù)信號的能量或功率是否有限來分類)，并將該信號施加到電阻上，所消耗的瞬時功率定義為能量信號：信號的能量有限，即，具有有限幅度的時限信號全部為能量信號。 所有具有有限值的周期信號都是功率信號。 信號的能量、信號的功率、功率信號：信號的功率有限，即1.1信號的概念、1.1.3信號的分類、17、節(jié)點、信號的概念、節(jié)點、信號是信息的表現(xiàn)形式的電信號最容易產(chǎn)生、傳輸， 易于存儲的物理說明：注意信號的物理說明理解數(shù)學(xué)說明：本書的對象：數(shù)學(xué)語言信號(簡潔)圖形說明：對應(yīng)直觀、形象、數(shù)學(xué)說明，信號說明，1.1信號概念，18，信號分類，確定信號和離散信號： 連續(xù)信號和離散信號：根