167;1信号的函数表示与系统分析方法.ppt

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1、第1章信号的函数表示与系统分析方法§1.1信号与系统-引言信号(signal)系统（system）信号理论与系统理论信号(Signal)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。信息（Information）：一般指消息中赋予人们的新知识、新概念，定义方法复杂，将在后续课程中研究。信号是消息的表现形式与传送载体，消息是信号的传送内容。例如电信号传送声音、图像、文字等。电信号是应用最广泛的物理量，如电压、电流、电荷、磁通等。通信系统为传送消息而装设的全套技术设备（包括传输信道）。信号理论与系统理

2、论信号理论系统理论信号分析：研究信号的基本性能，如信号的描述、性质等。信号传输信号处理系统分析：给定系统，研究系统对于输入激励所产生的输出响应。系统综合：按照给定的需求设计（综合）系统。重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。信号处理对信号进行某种加工或变换。目的：消除信号中的多余内容；滤除混杂的噪声和干扰；将信号变换成容易分析与识别的形式，便于估计和选择它的特征参量。信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。信号与系统的描述§1.2信号的分类以及运算信号的分类典型确定性信号一．信号的分类信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。按实际用途划分：电视信号雷达信号

3、控制信号通信信号广播信号……按所具有的时间特性划分1．确定性信号和随机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。确定性信号随机信号具有未可预知的不确定性伪随机信号貌似随机而遵循严格规律产生的信号（伪随机码）。确定性信号随机信号时限信号:存在于有限时间范围内的信号非时限信号:存在于无限时间范围内的信号连续时间信号离散时间信号2．周期信号和非周期信号周期信号:3．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。主要讨论确定性信号。先连续，后离散；先周期，后非周期。模拟信号：时间和幅值均为连续的信号。抽样信号：时间离散的，幅值连续的信号

4、。量化抽样判断信号性质判断下列波形是连续时间信号还是离散时间信号，若是离散时间信号是否为数字信号？连续信号离散信号离散信号数字信号§1.2.2信号的运算信号的自变量的变换平移　反褶　尺度变换一般情况微分和积分两信号相加或相乘一．信号的自变量的变换（波形变换）1.信号的移位2.信号的反褶3.信号的展缩（尺度变换）4.一般情况1．信号的平移例：>0，右移(滞后)<0，左移(超前)自变量相同，函数值相同，求新坐标f(t+1)的波形？2．反褶例：以纵轴为轴折叠，把信号的过去与未来对调。3．信号的展缩(ScaleChanging)波形的压缩与扩展，标度变换自变量相同，函数值相同求新坐

5、标tf(t)t/2f(t/2)tf(t/2)010101T2T22T2时间尺度压缩：,波形扩展f(t)f(2t)t2t，时间尺度增加，波形压缩。自变量相同，函数值相同求新坐标tf(t)2tf(2t)tf(2t)010101T2T2T/22比较三个波形相似，都是t的一次函数。但由于自变量t的系数不同，则达到同样函数值2的时间不同。时间变量乘以一个系数等于改变观察时间的标度。4．一般情况注意！先展缩：a>1，压缩a倍；a<1，扩展1/a倍后平移：+，左移b/a单位；－，右移b/a单位一切变换都是相对t而言最好用先翻缩后平移的顺序加上倒置：例题解:验证：已知f(t)，求f(3t+

6、5)。宗量t宗量3t+5函数值t=-13t+5=-1，t=-21t=03t+5=0，t=-5/31t=13t+5=1，t=-4/30计算特殊点时移标度变换标度变换时移二．微分和积分冲激信号三．两信号相加和相乘同一瞬时两信号对应值相加（相乘）。§1.3连续信号的函数表示1.3.1几种典型确定性信号1.指数信号2.正弦信号3.复指数信号(表达具有普遍意义)4.抽样信号(SamplingSignal)信号的表示函数表达式波形重要特性：其对时间的微分和积分仍然是指数形式。1．指数信号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,l指数增

7、长l直流(常数),KO2．正弦信号振幅：K周期：频率：f角频率：初相：衰减正弦信号：欧拉(Euler)公式3．复指数信号讨论4．抽样信号(SamplingSignal)性质①②③④函数本身有不连续点(跳变点)或其导数与积分有不连续点的一类函数统称为奇异信号或奇异函数。主要内容：单位斜变信号单位阶跃信号单位冲激信号冲激偶信号1.3.2奇异信号一．单位斜变信号(斜坡)1．定义3．三角形脉冲由宗量t-t0=0可知起始点为2．有延迟的单位斜变信号二．单位阶跃信号1.定义变量<0函数值为0由变量，函数