信的描述和分类课件

单击此处编辑母版标题样式,第,15,页,信号的描述,信号的分类,几种典型确定性信号,1.2,信号的描述和分类,一、信号的描述,信号,是信息的一种物理体现。它一般是随时间或位置变化的物理量。,信号按,物理属性,分：,电信号,和,非电信号,。它们可以相互转换。,电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号,-,简称“信号”。,电信号的基本形式,：随时间变化的电压或电流。,描述信号的常用方法,（,1,）表示为时间的函数,（,2,）信号的图形表示,-,波形,“信号”与“函数”两词常相互通用。,二、信号的分类,按实际用途划分：,电视信号，雷达信号，控制信号，通信信号，广播信号，,信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。,按所具有的时间特性划分：,确定信号和随机信号,；,连续信号和离散信号,；,周期信号和非周期信号,；,能量信号与功率信号,；,一维信号与多维信号,； 因果信号与反因果信号；,实信号与复信号； 左边信号与右边信号；等等。,1. 确定信号和随机信号,可用确定的时间函数表示的信号,。,对于指定的某一时刻,t,，有确定的函数值,f,(,t,)。,确定性信号,随机信号,伪随机信号,貌似随机而遵循严格规律产生的信号（伪随机码）。,取值具有不确定性的信号,。,如：电子系统中的起伏热噪声、雷电干扰信号。,2. 连续信号和离散信号,连续时间信号：,在连续的时间范围内,(,-,t,）有定义的信号，简称连续信号。,这里的“连续”指函数的定义域,时间是连续的，但可含间断点，至于值域可连续也可不连续。,用,t,表示连续时间变量。,值域连续,值域不连续,离散时间信号：,仅在一些离散的瞬间才有定义的信号，简称离散信号。,定义域,时间是离散的,，它只在某些规定的离散瞬间给出函数值，其余时间无定义。如右图的,f,(,t,),仅在一些离散时刻,t,k,(,k,= 0,1,2,),才有定义，其余时间无定义。,离散点间隔,T,k,=,t,k+1,-,t,k,可以相等也可不等。通常取等间隔,T,，离散信号可表示为,f,(,kT,),，简写为,f,(,k,),，这种等间隔的离散信号也常称为序列。其中,k,称为序号。,上述离散信号可简画为,用表达式可写为,或写为,f,(,k,)= ，0，1，2，-1.5，2，0，1，0，,k,=0,通常将对应某序号,m,的序列值称为第,m,个样点的“样值”。,模拟信号，抽样信号，数字信号,数字信号：,时间和幅值均为离散,的信号,。,模拟信号：,时间和幅值均为连续,的信号,。,抽样信号：,时间离散的，幅值,连续的信号,。,量化,抽样,连续信号与模拟信号，离散信号与数字信号常通用。,3. 周期信号和非周期信号,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。,连续周期信号,f,(,t,)满足,f,(,t,) =,f,(,t,+ m,T,)，m = 0,1,2,离散周期信号,f,(,k,)满足,f,(,k,) =,f,(,k,+ m,N,)，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,。,不具有周期性的信号称为,非周期信号,。,举例,由上面几例可看出,：,连续正弦信号一定是周期信号，而正弦序列不一定是周期序列。,两连续周期信号之和不一定是周期信号，而两周期序列之和一定是周期序列。,例1,例2,例3,连续周期信号示例,离散周期信号示例1,离散周期信号示例2,4能量信号与功率信号,将信号,f,(,t,)施加于1电阻上，它所消耗的瞬时功率为|,f,(,t,) |,2,，在区间( , )的能量和平均功率定义为,（1）信号的能量E,（2）信号的功率P,若信号,f,(,t,)的能量有界，即 E ,则称其为能量有限信号，简称,能量信号,。此时 P = 0,若信号,f,(,t,)的功率有界，即 P ,则称其为功率有限信号，简称,功率信号,。此时 E = ,离散信号的功率和能量,对于离散信号，也有能量信号、功率信号之分。,若满足 的离散信号，称为,能量信号,。,若满足 的离散信号，称为,功率信号,。,一般规律,一般周期信号为功率信号。,时限信号(仅在有限时间区间不为零的非周期信号)为能量信号。,还有一些非周期信号，也是非能量信号。,如,(,t,),是功率信号；,而,t,(,t,)、 e,t,为非功率非能量信号;,(,t,),是无定义的非功率非能量信号。,5一维信号和多维信号,一维信号,：,只由一个自变量描述的信号，如语音信号,。,多维信号,：,由多个自变量描述的信号，如图像信号。,还有其他分类，如：,实信号与复信号,左边信号与右边信号,因果信号和反因果信号,等等。,三几种典型确定性信号,本课程讨论,确定性,信号。,先连续，后离散；先周期，后非周期。,1.指数信号,2.正弦信号,3.复指数信号(表达具有普遍意义),4,. 抽样信号(Sampling Signal),