信号与系统ch1_绪论教案.ppt

信号与系统基本知识 第一章 绪 论 引言 引言 通信系统 转换器－消息转换成电信号或反之 发射机－电信号变换为便于传输的高频电信号 信道－信号传输的通道 接收机－与发射机相反 内容 信号基本概念 定义 带有信息（如语言、音乐、图象、数据等）的随时间（和空间）变化的物理量或物理现象 形式表达为信号的波形 函数表达为时间的函数 f(t) 分类 信号随时间t 变化规律分类 确定信号 能够用确定的时间函数表示 f(t) 随机信号 不能用确定的时间函数表示 干扰信号、噪声信号 确定信号按时间连续性分类 连续时间信号－模拟信号 对一切时间t（除有限个不连续点外）都有确定的函数值，简称连续信号 离散时间信号－数字信号 仅在不连续的瞬间tk有确定函数值f(tk) 确定信号按时间连续性分类 离散时间信号－数字信号 仅在不连续的瞬间 tk 有确定函数值 f(tk) 确定信号按函数值重复性分类 周期信号 在较长时间内(严格地说，无始无终)每隔一定时间T（或整数N）按相同规律重复变化的信号 连续信号表示：f(t) = f( t + mT ) 离散信号表示：f(k)= f( k+mN ) （m=0,+1,-1,+2,-2,……） 非周期信号 不具有周期性的信号 信号基本概念 确定信号按函数值重复性分类 周期信号 例题：判断下列各序列是否为周期信号 结论 正弦（余弦）序列周期 T=2?/?（角频率） 周期为整数 ? 周期序列 周期为有理数 ? 周期序列 周期为无理数 ? 非周期序列 信号基本概念 确定信号按函数值重复性分类 周期信号 例题：判断下列各序列是否为周期信号 结论 对于包含有n个不同频率的余弦分量的复合信号 周期信号：周期T必为各分量信号周期Ti的整数倍T=mi Ti 正整数 概周期信号：某分量频率为无理数?非周期信号 概周期信号：选某有理数频率近似无理数频率?周期信号 信号根据其能量特点分类 能量信号 将时间间隔无限趋大时，总能量为有限值而平均功率为零的信号即能量有界（0＜E＜∞，P = 0）则为能量有限信号 功率信号 若信号的功率有界（0＜P＜∞，E＝∞） 信号根据其能量特点分类 能量信号与功率信号 例题：判断下列信号是否为能量信号或功率信号 结论 一般地，周期信号都是功率信号，而非周期信号可以是能量信号，也可以是功率信号 能量信号只存在于有限时间内的信号 有的信号既不是能量信号，也不是功率信号 信号基本概念 信号分类 周期、非周期、能量与功率信号 判断 2个周期信号之和是否为周期信号？ 2个功率信号之和是否为功率信号？ 2个功率信号之积是否为功率信号？ 能量信号与功率信号之积是否为能量信号？ 非周期信号一定是能量信号？ 结论 一般地，周期信号都是功率信号，而非周期信号可以是能量信号，也可以是功率信号 能量信号只存在于有限时间内的信号 有的信号既不是能量信号，也不是功率信号 特性 时间特性—指信号随时间变化的快慢 描述同一形状的波形重复出现的时间的短或长 周期T 持续时间τ 描述信号波形本身的变化速率 调节时间ts 上升时间tr 延时时间td 峰值时间tp 特性 频率特性—指信号的频谱 频谱：是表示信号频率分量的含量（也叫谐波含量）及其比重的一种方法 数学表达 特性 频率特性—指信号的频谱 频谱：是表示信号频率分量的含量（也叫谐波含量）及其比重的一种方法 频谱图 将信号每一频率分量的振幅An按角频率由低到高用线段排列起来形成的图，称振幅频谱图，简称频谱图。简言之，频谱图是信号各频率振幅随频率变化的图形 特性 频率特性—指信号的频谱 频谱：是表示信号频率分量的含量（也叫谐波含量）及其比重的一种方法 频带每一信号的频谱都有一个有效的频率范围 脉冲持续时间τ、上升、下降时间决定信号的频带 基带频率 信号简单处理 相加与相乘 信号的叠加 如卡拉ok中演唱者的歌声与背景音乐的混合 影视动画中添加背景 信号的相乘 通信系统中信号的调制解调/混频/频率变换等 例题：粗略绘出下列函数信号波形 延迟 当信号经不同路径传输时，所用时间不同，从而产生时移 如电视图像出现的重影是由于信号传输的时移造成 表达方式 尺度变换与反褶 信号被展宽、被压缩、被反褶 录像带慢放、快放、倒放 表达方式 尺度变换与反褶 尺度变换与反褶 尺度变换与反褶 尺度变换与反褶 信号简单处理 尺度变换与反褶 练习 求 f(-2t+4)的波形 求 f(-t/2+1)的波形 定义 若干相互关联、相互作用的事物按一定规律组合而成的具有特定功能的整体 通信系统、微机控制的过程控制系统 、经济、生态系统 电子系