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§1 －1信号及其分类 信号的描述 物理上： 信号是信息寄寓变化的形式 数学上： 信号是一个或多个变量的函数 形态上：信号表现为一种波形 自变量 时间、位移 周期、频率、幅度、相位 信号的数学描述——表达式 对 阻 尼 振 荡 的 数 学 描 述 一段鸟鸣的声音的时域波形 Time Domain 鸟鸣在不同频率时的幅度分布—频谱 Frequency Domain-------- spectrum 图象携带信息特征——轮廓Image Contour 波 形 的 三 维 描 述 二 信号的分类 1.1.1 按照f(t)是否可预知分--- 确定性信号与随机信号 信号分类：连续，离散 连续时间信号 离散时间信号 continuous-time signals discrete-time signals 信号可描述范围极其广泛的一类物理现象。信号可用许多方式来表示。 在物理上， 信号总是信息或消息寄寓变化的形式之一。为了分析信号，人们把信号用一个数学符号来代表。该信号的变化规律用含有一个或多个自变量的函数来表示。而形态上：信号表现为一种波形，可以提供更直观的分析。 信号总是直接或间接和一些物理量相关联，例如： 电压、电流、电阻、声压、声强、温度、光强等等。 信号的自变量则更多是一些描述广义变化规律的基本变量，例如： 时间、位移、周期、频率、幅度、相位 信号与系统理论和实践就是要建立一种分析体系，即用一些符号、表达式来描述信号，用系列算法来描述系统，用信号通过系统，在系统做用下，产生某种响应，这些响应也可表示为一些符号。 信号的数学表达式中体现了幅度、周期、相位以及衰减因子，波形图可用来描述一些现象的轨迹。 这段鸟鸣声的时间波形有8次强列的幅度起伏，正好对应有8声鸟叫，时间约1.5s ，平均每声长187.5ms 。 单从时域信号不能完全提取出信号特征，这里是信号的频谱。从信号的频谱中可以看出信号所表现出的一些特征频带和特征尖峰。正是这些特征，可以区别是那一种小鸟的叫声。 * * 本章主要内容：本章将对本课程要用到的一些基本概念如信号与系统的模型，并对系统的模拟以及线性时不变系统的各种分析方法作扼要的叙述，以便建立一个总轮廓，然后在以后的各章中分别讨论。 第一章：信号与系统概述 §1-1 信号及其分类 §1-2系统的描述 §1-3 系统的分类 一、信号 1、信息与信号 信号是反映信息的一种物理量，如电、光、声音、温度等等。 根据反映信息的物理量不同，信号可分为光信号、电信号、声信号、位移信号、力信号……等等。所以信号有多种形式，但不管信号的形式如何，那都是外在的东西，信息才是它的内容， 是内在的东西，即: 信息是内容 信号是形式 我们的祖先在烽火台上聚火为号，是为传达有异族进犯的信息，从落叶知秋深，落叶是信号，秋深是信息。再以一场球赛实况为例，现场的体育记者用摄影机记录下比赛的实况，得到大量的图片，这些图片就是人们需要知道的图像信息。为传送这些图像信息，需要把它们转换成电信号，然后由卫星通信系统和电视广播系统传送给各地的观众。 由此可见，信号是信息的载体，二者共存，无信息的信号是噪声。 引言 而本课程讨论在电子学领域中的电系统。如，一个稳压电源是一个系统，其中电路中的随时间变化的电压、电流是电信号。 在无线电电子学领域中，常利用通信系统，控制系统和计算机系统进行信号的传输和处理工作。 一个通信系统的主要组成部分 发送设备 transmitter 接受设备 receiver 信息源 受信者 通信系统组成框图 传输信道的形式： 有线通信： 无线通信： wireless communication 传输信道 channal 信号与系统分析可以完成以下工作： 1 系统分析analysis 分析特定的系统，来得到该系统对不同输入的响应。 如电路分析 2 系统综合synthesis 设计一个特定的系统来通过特定的方式处理信号。 信号的增强，噪声抑制； 系统作用于系统：反馈，放大系统。如对信号进行编码等处理，以达到抗干扰可靠的传输及提高安全性。 系统分析: 建立表征系统的数学方程式并 求其解答 系统的描述 系统的求解 信 号 与 系