信号与系统教学教案第三章6.ppt

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1、时域抽样信号的频谱（1）抽样信号的频谱Fs()是连续信号频谱F()的形状重复得到；（2）重复周期为抽样频率s，（3）重复过程幅度被Pn加权。由于Pn仅是n的函数，所以F()形状在重复中不会发生变化。8/15/2021信号与系统抽样←→周期重复频域抽样，时域周期延拓；时域抽样，频域周期延拓。理想抽样的结论：时域以Ts为间隔抽样，频域以周期s延拓，幅度变为原来的1/Ts。频域以s为间隔抽样，时域以周期Ts延拓，幅度变为原来的1/s。8/15/2021信号与系统3.11抽样定理提出问题：（1）如何从抽

2、样信号中恢复原连续信号；（2）在什么条件下才可以无失真地完成这种恢复作用。“抽样定理”作出明确而精辟的回答。应用：广泛地应用在通信系统、信息传输理论方面。特别是在数字通信系统中。（以此为理论基础）“抽样定理”分为：时域抽样定理频域抽样定理8/15/2021信号与系统冲激抽样信号的频谱……卷积相乘8/15/2021信号与系统抽样周期对抽样信号频谱的影响8/15/2021信号与系统最大抽样间隔时抽样信号的频谱奈奎斯特间隔奈奎斯特频率8/15/2021信号与系统一、时域抽样定理即：f(t)是一个频谱受限的信号内容：

3、8/15/2021信号与系统举例：1.确定信号Sa(ct)和信号Sa2(ct)的奈奎斯特间隔和奈奎斯特频率。2.Sa(1t)·Sa(2t)的带宽为多少？8/15/2021信号与系统频域抽样8/15/2021信号与系统二、频域抽样定理若信号为时限信号，它集中在的时间范围内，若在频域中，以不大于的频率间隔对的频谱进行抽样，则抽样后的频谱可以唯一地表示原信号。8/15/2021信号与系统语音采集原理框图模拟语音信号输入反混迭失真滤波器取样量化编码器A/D数字语音信号输出目的：模拟信号变成比特流数字信号8/1

4、5/2021信号与系统语音的频率范围为：100HZ～6KHZ固定电话的语音采样率为8KHZ记录了频率范围为：300HZ～3.4KHZ的语音语音采集8/15/2021信号与系统CD唱盘人们能够听到的声音频率范围为：20HZ～20KHZCD唱盘记录声音的抽样率为44.1KHZ8/15/2021信号与系统3.12信号的相关、能量谱和功率谱课本341－353页6.66.7内容（1）相关的概念是从研究随机性信号的统计特性而引入的，这里从确定性信号的相似性引出相关函数的概念为今后的学习做好准备；（2）频谱（幅度谱和相位谱

5、）是在频域中描述信号特征的方法之一，它反映了信号所含分量的幅度和相位随频率的分布情况；同样也可以用能量谱（简称能谱）或功率谱来描述信号，能谱和功率谱是表示信号的能量或功率密度在频域中随频率的变化情况，特别是对于随机信号，是用功率谱来描述它的频域特性的。8/15/2021信号与系统一、能量信号与功率信号1.信号的能量、能量信号信号的能量是指信号的归一化能量：信号电压（或电流）加到1电阻上所消耗的能量。用E表示信号为复信号能量信号:能量为有限值的称为能量有限信号或简称为能量信号。一般的非周期信号都是能量信号8/

6、15/2021信号与系统能量信号与功率信号2.信号的平均功率、功率信号信号的平均功率是指信号电压（或电流）在1电阻上所消耗的平均功率。用P表示f(t)在区间[T1,T2]上的平均功率表达式为：f(t)的平均功率表达式为：功率信号：信号的平均功率为有限值的信号称为功率有限信号，简称为功率信号。周期信号、阶跃信号和符号函数都是功率信号。信号不可能既是功率信号又是能量信号，但是有的信号既不是能量信号也不是功率信号。8/15/2021信号与系统二、相关分析1.相关函数A.能量实信号的相关函数：相关函数是两个信号之间

7、时差的函数一般情况下而是8/15/2021信号与系统相关函数可以看出：实信号的自相关函数是时移的偶函数。同一个信号的相关函数称为自相关函数；相应地：两个信号的相关函数称为互相关函数B.功率实信号的相关函数：互相关函数自相关函数周期信号（T）8/15/2021信号与系统C.复数信号的相关函数能量信号功率信号8/15/2021信号与系统举例8/15/2021信号与系统举例8/15/2021信号与系统能量信号的自相关函数在＝0时取最大值，信号波形重合，相关性最大从自相关函数的波形上可以观察能量信号的相关性分布规

8、律，通常情况下在＝0时取最大值，随着的变化向两边递减。通常我们说最大值越突出，自相关性越好8/15/2021信号与系统雷达微波飞行物回波比较装置比较装置比较装置12N8/15/2021信号与系统2.相关与卷积的关系相关函数：变量替换：与卷积积分过程比较：卷积：两种运算都包含移位，相乘和积分三个步骤，其差别仅在于卷积多了一个折叠的过程结论：8/15/2021信号与系统卷积过程相关过程8/15/20