[工学]第1章 信号与系统分析导论1.ppt

1.2 信号的分类和特性 连续时间信号与离散时间信号波形 能量信号定义： 0W?，P=0。 功率信号定义： W??，0P?。 本章小结 本章作为导论，讨论了信号的定义和 分类， 系统的定义和分类。讨论了信号和系统的特性。 本章重点 掌握确定信号和线性时不变系统的特性。 信号与系统课程的学习方法 3.加强实践环节(学会用MATLAB进行信号分析)， 通过实验加深对抽象理论概念的理解。 1.着重掌握信号与系统分析的物理含义， 将数学概念、物理概念及其工程概念相结合。 2.注意提出问题，分析问题与解决问题的方法。 4.通过多练，复习和加深所学的基本概念， 掌握解决问题的方法。 * 国家电工电子教学基地 信号与系统系列课程组 课程名称《信号与系统》 教材：陈后金等，信号与系统 (“十一五”，高教) 主讲教师：钱满义 办公室：九教南206 信号与系统室 联系方法：8206(办)、8097(实)评价方法：10%作业、30%期中考试、 10%小论文、50%期末考试 答疑安排：每周下午 地点：九教南206 信号与系统室 参考教材与学习指导 本章重点 1.信号的定义与分类 2.系统的定义与分类 3.线性、时不变性系统的概念 第一章 信号与系统的分析导论 广义地说，信号是消息的表现形式与传送载体，是随时间变化的某种物理量。 什么是信号？ 例：语音信号(speech signal): 空气压力随时间变化的信号 x(t)。 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 一段语音信号(“对了”) 。抽样频率 =22050Hz 本书中信号都是指电信号。 系统是指由相互作用和相互依赖的若干事物组成、具有特定功能的有机整体。 如：通信系统，计算机系统等。 什么是系统？ 信号处理 它可以理解为对信号进行某种加工或变换。 加工和变换的目的： (1)削弱信号中认为没有用的内容； (2)滤除混杂的噪声和干扰； (3)将信号变为容易分析与识别的形式，便于估计和 选择它的特性。 1.1 为什么要学习《信号与系统》 信号从时域到变换域(如频域)为正交变换。 变换后信号的数字特征不变，但参数却易于提取和处理。 例如：雷达测速。 例如：信号分析(如图) 信号的时域和频域波形 %Analog signal original t=0:0.002:pi; x=0.4*cos(200*pi*t)+0.6*cos(180*pi*t)+cos(20*pi*t); plot(t,x) grid; axis([0 0.5 -2 2]); 信号的时域波形 % f01=100Hz， f02=90Hz， f03=10Hz ， fs=500Hz k = 0:255; x= 0.4*cos(0.4*pi*k)+0.6*cos(0.36*pi*k)+cos(0.04*pi*k); X_512 = fft(x, 512); L = 0:511; plot(L/512,abs(X_512)) grid; xlabel(Normalized frequency); ylabel(Magnitude); 信号的频域波形 确定信号：能够以确定的时间函数表示的信号。如正弦信号。 随机信号：又称为不确定信号，不是时间的确定函数。如股指。 1.确定信号与随机信号 确定信号与随机信号波形 信号的分类： 根据时间特性来分类。 连续信号： 在观测过程的连续时间范围内信号有确定的值。 允许定义域上存在有限个间断点。通常以x (t)表示。 2．连续信号和离散信号 离散信号： 信号仅在规定的离散时刻有定义。通常以x [k]表示。 连续时间信号 离散时间信号 x[k] k 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 注意 ：只在整数点上有值 x(t) t x(t) t 有限个间断点 离散信号的产生 (2) 对连续信号抽样 x[k]=x(t)/t=kT =x(kT) (1) 信号本身是离散的 (3) 由数字设备产生，如计算机。 信号的归一化能量： 信号的归一化功率： 直流信号与周期信号都是功率信号。 注意: 一个信号，不可能既是能量信号又是功率信号。 按可积性划分 3.能量信号与功率信号 4.周期信号与非周期信号