信号与系统的概念ppt课件.ppt

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1、信号与系统SignalsandSystems第一章信号与系统的概念TheconceptionofSignalsandsystems11.1信号的概念1.1.1信号的定义信号（signal）是运载信息的工具，在数学上表示为一个或多个自变量的函数，自变量通常是时间，信号表示为函数。正弦信号是电子系统和信号处理技术领域常用到的一种信号，其形式为。根据不同的应用场合和背景，正弦信号的振幅、角频率、初相均可代表（运载）不同的信息。例一：2图1.1.2频移键控（FSK）信号的波形频移键控（FSK）信号，常用于二进制数字通信中。例二：3图1.1.3周期脉冲信号的波形例三：周期脉冲信号

2、41.1.2因果信号、逆因果信号的概念在信号处理中，常将信号值不恒为零的持续时间，称为信号持续时间（signalduration）。下面简要给出与信号持续时间有关的几个术语，这些术语在后面的讨论中将得到应用。51.因果信号当时，若信号，则称为因果信号（causalsignal）。图1.1.5因果信号(a)(b)62.逆因果信号当时，若信号，则称为逆因果信号或反因果信号（anticausalsignal）。图1.1.6逆因果信号(a)(b)73.时限信号当和时（，且、均为有界量），若信号，则称信号为时限信号(finite-durationsignal)。图1.1.7(a)

3、时限信号强调，在一定的时限范围外，信号值恒为零。84.右边信号对有界量，当时，若信号，则称为右边信号（right-sidedsignal）。图1.1.7(b)因果信号一定是右边信号。95.左边信号对有界量，当时，若信号，则称为左边信号(left-sidedsignal)。图1.1.7(c)逆因果信号一定是左边信号。106.双边信号若信号不恒为零值的时间范围延伸到正、负无穷大，则称信号是双边信号（two-sidedsignal）。图1.1.7(d)111.2信号的分类信号的分类，是指用不同的信号特征去考察信号得到不同的类型，就好似从不同的角度去观察人类会得到不同的结果一样

4、，如，从肤色的角度去观察会得到黄种人、白种人、黑种人的类别；从财富的角度观察会有穷人和富人之分；从性别观察有男人和女人；等等。121.2.1确定信号与随机信号确定信号（deterministicsignal）是指可以用一个确定的数学表达式来描述的信号。随机信号（randomsignal）是指不能用一个确切的数学表达式来描述的信号，信号各时刻的值是一个随机变量，通常只能用统计方法研究其某些特征，如概率密度函数、均值、方差、相关函数等。是确定信号。电子系统中的噪声信号是一典型的随机信号。131.2.2连续时间信号与离散时间信号连续时间信号（continuous-timesi

5、gnal），是指自变量是可以连续取值的信号。连续时间信号有时也称为模拟信号。注意:信号，尽管在时信号无定义，但该信号仍是连续时间信号，因自变量可取包括在内的任意值。图1.2.1方波信号是连续时间信号14离散时间信号(discrete-timesignal)，是指仅在某些离散的时刻有定义，而在其他时间无定义的信号，且这些离散时刻通常取整数。离散时间信号也常被称为离散时间序列（discrete-timesequence）。图1.2.2某地7月份日平均温度是离散时间信号例：15计算机只能处理离散时间信号，因此，将日常的连续时间信号(如语音信号等)送给计算机处理之前，应先将其转

6、换为离散时间信号。简单的方法如图1.2.3所示，以时间为间隔对连续时间信号进行取样，则可得到一数组，可表为，便是一离散时间信号。图1.2.3对连续时间信号进行取样161.2.3实信号与复信号实信号(realsignal)，是指可用一实数函数来描述的信号，即信号的取值是实数。前面给出的有关信号的例子都是实信号。下面再给出三个经常用到的实信号的例子。17矩形信号（门函数）图1.2.4门函数的波形函数的下标表示信号的宽度，表示该信号在区间内为1，其余时间信号值为0。18抽样信号（函数）抽样信号是信号处理中的一个重要信号，在时，函数取得最大值1，而在时（为非零整数），函数值为0

7、，如图1.2.5所示。图1.2.519三角脉冲信号图1.2.6三角脉冲信号的波形20复信号(complexsignal)，是指可用一复函数来描述的信号，即信号的取值可以是复数。就像在实际的日常生活中复数不存在一样，复信号本身也是不存在的。但为了在某些信号处理中描述问题的方便，常人为地将两个实信号组合在一起，构成复信号。21将正弦信号描述为令复信号为复信号的典型例子是正弦信号。22可以看出，复信号是由两个实信号和构成的，当然也可看成是由两个实信号和构成的，且或231.2.4周期信号与非周期信号对连续时间信号，若存在一个非零的最小正数，等式对