信号与系统讲稿ch1.ppt

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1、引言信息：语言、文字、图画、编码等。消息：信息按一定规则组成的一组特定的符号消息一般不便于直接传输，需借助转换设备，把各种不同的消息转换成便于传输的电的信号。如用变化的电流或电压来代表语言的声音变化，就构成了语音信号，用变化的电流或电压来代表图象的色光变化就构成了图象信号．信号：是消息进行变换后的某种物理量。带有信息的信号是信息传输技术工作的对象．而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．通信系统的组成：1转换器发射机信道转换器接收机输入信号输出信号待

2、发消息接收消息转换器：把消息转换成电信号或反之，如话筒和喇叭．信道：信号传输的通道，如导线，同轴电缆，光纤等．与信号传输技术同时发展起来的还有信号处理技术，包含信号的滤波，变换，增强，压缩等技术，广泛应用在多媒体通信，高清晰电视，数码相机，心电，脑电分析等．信号传输与信号处理技术除应用于通信领域外，还应用到其他许多技术领域，它们共同的理论基础之一是信号分析与系统分析．主要研究信号的特性，系统的分析方法，实现系统各部分的电路及其对信号的作用等问题．本课程是信息学科的一门重要的技术基础课．2一、信号的概念信号的定义信号的分类信号的特性二、信号的简

3、单处理信号的相加与相乘信号的时移信号的尺度变换与反褶三、系统的概念系统的定义系统的功能系统的性质系统的类型四、系统分析方法3一﹑信号的概念(一)信号的定义信号是带有信息（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，其图象称为信号的波形。信号的表示——时间的函数f(t)(二）信号的分类1.确定与随机信号——随时间t变化规律划分为两类（1）确定信号能够用确定的时间函数表示f(t)(2)随机信号不能用确定时间函数表示——干扰信号、噪声信号42.连续与离散信号——确定信号按时间连续性分两类（1）连续信号对一切时间t（除有限个

4、不连续点外）都有确定的函数值，这类信号就称为连续时间信号，简称连续信号。在0和t1处不连续即跳变t=0时跳变值为4t=t1时跳变值为-3f(t)=0,t<0——有始函数（2）离散信号仅在不连续的瞬间tk有确定函数值f(tk)53.周期与非周期信号——确定信号按函数值重复性分两类tk=-101234f(tk)=-1234.516tk+1－tk=T——均匀f(tk)=f(kT)→f(k)（1）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）按相同规律重复变化的信号叫周期信号。连续：f(t)=f(t+mT)离散：f(k)=f(k

5、+mN)（m=0,+1,-1,+2,-2,……）（2）非周期信号不具有周期性的信号64.能量和功率信号——信号根据其能量特点分为两类信号能量：信号功率：（1）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，简称能量信号。（2）功率信号若信号的功率有界（即0＜P＜∞，E＝∞）则称为功率有限信号。有的信号既不是能量信号，也不是功率信号！7例1判断下列信号是否为能量信号或功率信号。解：（1）故　　是能量信号。（2）是周期为　　　的周期信号，其平均功率为所以，　是功率信号。注意：一般情

6、况下，周期信号都是功率信号。8（3）故　　既不是能量信号，也不是功率信号。问题：单个脉冲信号和阶跃信号是能量信号，还是功率信号？9(三）信号的特性1.时间特性——指信号随时间变化的快慢周期T：描述同一形状的波形重复出现的时间的短或长。脉冲持续时间τ、上升、下降时间：描述信号波形本身的变化速率2.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。10一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，如（1）数学表达（2）波形分解图表示——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

7、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。11(3)频带每一信号的频谱都有一个有效的频率范围，这个范围称为信号的频带。——基波频率脉冲持续时间τ、上升、下降时间决定信号的频带12二、信号的简单处理(一)信号的相加与相乘如卡拉ＯＫ中演唱者的歌声与背景音乐的混合及影视动画中添加背景都是信号的叠加；通信系统中信号的调制解调、混频及频率变换等都用到信号相乘。相加：相乘：(二)信号的时移当信号经不同路径传输时，所用时间不同，从而产生时移。如电视图像出现的重影是由于信号传输的时移造成。表示　　　滞后于，

8、其波形由　　右移得到。表示　　　超前于，其波形由　　左移得到。13(三)信号的尺度变换与反褶如录像带慢放时，信号被展宽；快放时，信号被压缩；倒放时，则信号被反褶。若