北邮电路与信号考1第六章信号与系统的基本概念.ppt

第六章 信号与系统的基本概念 6-1 信号及其分类 6-1-1 信号的基本概念 2 先来解释一下“信号” 这个概念： 消息（Message）：在通信系统中，一般将语言、文字、图像或数据统称为消息。 信号（Signal）：指消息的表现形式与传送载体。 通信系统中电信号是应用最广泛的物理量，我们用它来传送声音、图像、文字等。 信息网络技术的发展前景就是要“全球一网”。即一个通信网中传送各种不同的信息。 6-1-2 信号的分类 数学表达式： 即写出信号随时间变化的解析式。 波形： 即画出函数图像。 信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。 3 1．确定性信号和随机信号 确定性信号 对于指定的某一时刻t，可确定一相应的函数值 f(t)。 若干不连续点除外。 随机信号 往具有未可预知的不确定性， 4 2．周期信号和非周期信号 周期信号就是依一定时间间隔周而复始，而且是无始无终的信号，它们的表达式可以写作 非周期信号在时间上不具有周而复始的特性。若令周期信号的周期 T 趋于无限大，则成为非周期信号。 3．连续信号和离散信号 连续时间信号：信号存在的时间范围内，任意时刻都有定义（即都可以给出确定的函数值，可以有有限个间断点）。用 t 表示连续时间变量。 离散时间信号：在时间上是离散的，只在某些不连续的规定瞬时给出函数值，其他时间没有定义。用 n 表示离散时间变量。 4．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。 采样信号：时间离散的，幅值 连续的信号。 量化 抽样 l      指数增长 6-2 常用的典型信号 1、指数信号 8 单边指数信号 通常把 称为指数信号的时间常数，记作,代表信号衰减速度，具有时间的量纲。 l       指数衰减, 直流 2、正弦信号 9 振幅：K 周期： 频率：f 角频率： 初相： 衰减正弦信号： 10 正弦信号和余弦信号常借助复指数信号来表示。由欧拉公式可知： 11 所以有： 3、复指数信号 若 ， ，则表示增长的指数信号； 若 ， ，则衰减的指数信号； 当 ， ，则表示等幅振荡的正弦、余弦信号； 若 ， ，则表示是增幅振荡的正弦、余弦信号； 若 ， ，则表示是减幅振荡的正弦、余弦信号。 若 ， ，即 等于零，则为直流信号。 12 为复数 均为实常数 4．抽样函数(Sampling Signal) 13 5、单位斜变信号 14 定义 三角形脉冲 有延迟的单位斜变信号 6、单位阶跃信号 15 定义 有延迟的单位阶跃信号 用单位阶跃信号描述其他信号 16 门函数：也称窗函数 符号函数：(Signum) 17 7、单位冲激信号 定义1:门函数求极限 18 面积1； 脉宽↓； 脉冲高度↑； 则窄脉冲集中于 t=0 处。 19 ★面积为1 ★宽度为0 ★ 三个特点： 若面积为k，则强度为k。 三角形脉冲、双边指数脉冲、钟形脉冲、抽样函数取0极限，都可以认为是冲激函数。 描述 定义2：狄拉克(Dirac)函数 如果f(t)在t = 0处连续，且处处有界 则有 冲激函数的性质 21 对于移位情况： 奇偶性 对(t)的标度变换 函数是偶函数 8、冲激偶信号 冲激函数的微分（阶跃函数的二阶导数）将呈现正、负极性的一对冲激，称为冲激偶信号，以 表示。 23 冲激偶的引出 冲激偶的性质 1. 25 是奇函数 2. 3. 总结： R(t)， (t)， (t) 之间的关系 26 R(t) 求 ↓ ↑ 积 (-t )  (t) 导 ↓ ↑ 分  (t) 6-3 信号的运算 6-3-1 信号自变量的运算 1、移位变换 27 ，右移(滞后) ，左移(超前) 2．反褶 波形的压缩与扩展，标度变换 时间尺度扩展，波形扩展 3．信号的展缩(Scale Changing) 时间尺度压缩，波形压缩 先展缩： a1，压缩； a1，