信号与系统ch1绪论

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1、信号与系统基本知识第一章绪论1引言信息以物理量形式表达语言、文字图画、编码消息信息按约定组成符号消息一般不便于直接传输，需借助转换设备，把各种消息转换成便于传输的电信号信号消息进行变换后的某种物理量语音信号－变化的电流或电压来代表语言的声音变化图像信号－用变化的电流或电压来代表图像的色光变化系统信号的传输和处理离不开系统，一切信息的传输过程都可以看成是通信，完成该任务的系统就是通信系统．如电报，电话，电视，雷达，导航等系统．信息是信号传递的基本内容信号是信息的载体。第一章绪论2信号与系统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

2、通道接收机－与发射机相反转换器发射机信道转换器接收机输入信号输出信号待发消息接收消息第一章绪论3信号与系统内容信号的基本概念12系统的基本概念3系统的分析方法4信号的简单处理第一章绪论4信号与系统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1第一章绪论5信号与系统信号随时间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、噪声信号信号基本概念1第一章绪论6信号与系统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

3、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)信号基本概念1在0和t1处不连续—跳变或断点t=0时跳变值为4t=t1时跳变值为-3f(t)=0,t<0—有始函数正跳变负跳变第一章绪论7信号与系统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)信号基本概念1tk=-101234f(tk)=-1234.516tk+1-tk=T—均匀间隔f(tk)=f(kT)→f(k)第一章绪论8信号与系统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

4、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1第一章绪论9信号与系统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1第一章绪论10信号与系统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=miT

5、i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1第一章绪论11信号与系统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＝∞）信号基本概念1第一章绪论12信号与系统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1第

6、一章绪论13信号与系统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1第一章绪论14信号与系统特性时间特性—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信号基本概念1第

7、一章绪论15信号与系统特性频率特性—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信号基本概念1一个复杂的信号可用傅立叶分析法把它分解为许多不同频率的正弦分量第一章绪论16信号与系统特性频率特性—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信号