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* 河南科技大学 第二章、信号分析基础 本章学习要求： 1.了解信号分类方法　　　 2.掌握信号时域波形分析方法 3.掌握信号时差域相关分析方法 4.掌握信号频域频谱分析方法 5.了解其它信号分析方法 工程测试技术基础 第二章、信号分析基础 2.1 信号的分类与描述 信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。 信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程称为信号的波形。 波形 2.1 信号的分类与描述 0 A t 信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标，记录被测物理量随时间的变化情况。 第二章、信号分析基础 为深入了解信号的物理实质，将其进行分类研究是非常必要的，从不同角度观察信号，可分为： 1 从信号描述上分 --确定性信号与非确定性信号； 2 从信号的幅值和能量上 --能量信号与功率信号； 3 从分析域上 --时域与频域； 第二章、信号分析基础 4 从连续性 --连续时间信号与离散时间信号； 5 从可实现性 --物理可实现信号与物理不可实现信号。 2.1 信号的分类与描述 1 确定性信号与非确定性信号 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。 2.1 信号的分类与描述 周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号 x ( t )　 =　 x ( t + nT ) 简单周期信号 复杂周期信号 2.1 信号的分类与描述 b) 非周期信号：在不会重复出现的信号。 准周期信号:由多个周期信号合成，但各信号频率不成公倍数。如：x(t) = sin(t)+sin(√2.t) 瞬态信号:持续时间有限的信号， 如 x(t)= e-Bt . Asin(2*pi*f*t) 2.1 信号的分类与描述 c)非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。 噪声信号(平稳) 统计特性变异 噪声信号(非平稳) 2.1 信号的分类与描述 2 能量信号与功率信号 a)能量信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号，满足条件： 一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。 2.1 信号的分类与描述 b)功率信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限值．此时，研究信号的平均功率更为合适。 一般持续时间无限的信号都属于功率信号: 2.1 信号的分类与描述 3 时限与频限信号 a) 时域有限信号 在时间段 (t1，t2)内有定义，其外恒等于零． b) 频域有限信号 在频率区间(f1，f2 )内有定义，其外恒等于零． 三角脉冲信号 正弦波幅值谱 2.1 信号的分类与描述 4 连续时间信号与离散时间信号 a) 连续时间信号:在所有时间点上有定义 b)离散时间信号:在若干时间点上有定义 采样信号 2.1 信号的分类与描述 5 物理可实现信号与物理不可实现信号 物理可实现信号：又称为单边信号，满足条件： t＜0时，x(t) = 0， 即在时刻小于零的一侧全为零。 2.1 信号的分类与描述 b) 物理不可实现信号：在事件发生前(t0)就预制知信号。 2.1 信号的分类与描述 a) ?函数: 是一个理想函数，是物理不可实现信号。 t S(t) t S(t) t S(t) ? 1/? 6 信号分析中常用的函数 2.1 信号的分类与描述 特性： 1）乘积特性（抽样） 2）积分特性（筛选） 3）卷积特性 2.1 信号的分类与描述 4）拉氏变换 5）傅氏变换 2.1 信号的分类与描述 b) sinc 函数 波形 性质： 偶函数； 闸门(或抽样)函数； 滤波函数； 内插函数。 图示： 频率 放大 2.1 信号的分类与描述 c) 复指数函数 ; 2.1 信号的分类与描述 性质： （1）实际中遇到的任何时间函数总可以表示为复指数函数的离散和与连续和。 （2）复指数函数 的微分、积分和通过线性系统时总会存在于所分析的函数中。 2.2 系统的分类和描述 2.2 系统的分类与描述 有若干个相互作用、相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体 2.2 系统的分类和描述 2.2 系统的分类与描述 1 连续时间系统与离散时间系统 连续时间系统：输入和输出都是连续时间信号的系统。数学模型用微分方程来描述。 离散时间系统：输入和输出都是离散时间信号的系统。数学模型用差分方程来描述。 2.2 系统的分类和描述 1 连续时间系统 涉及“改变”、“变化”、“增加”、“减少”、“衰变”、“边际”、“速度”、 “运动”、“