信号与系统课件

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1、什么是信号？什么是系统？为什么把这两个概念连在一起？信号的概念系统的概念§1.1绪论第一章信号与系统信号实例信号实例信号我们并不陌生。如刚才铃声—声信号，表示该上课了；十字路口的红绿灯—光信号，指挥交通；电视机天线接受的电视信息—电信号；广告牌上的文字、图象信号等等。消息(message):信息(information):信号(signal):人们常常把来自外界的各种报道统称为消息。通常把消息中有意义的内容称为信息。本课程中对“信息”和“消息”两词不加严格区分。信号是信息的载体。通过信号传递信息。一、信号的

2、概念信号的产生、传输和处理需要一定的物理装置，这样的物理装置常称为系统。一般而言，系统(system)是指若干相互关联的事物组合而成具有特定功能的整体。如手机、电视机、通信网、计算机网等都可以看成系统。它们所传送的语音、音乐、图象、文字等都可以看成信号。系统的基本作用是对信号进行传输和处理。系统输入信号激励输出信号响应二、系统的概念人脸识别系统人脸识别系统人脸识别系统信号的描述信号的分类几种典型确定性信号§1.2信号的描述和分类一、信号的描述信号是信息的一种物理体现。它一般是随时间或位置变化的物理量。信号按

3、物理属性分：电信号和非电信号。它们可以相互转换。电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号---简称“信号”。电信号的基本形式：随时间变化的电压或电流。描述信号的常用方法（1）表示为时间的函数（2）信号的图形表示--波形“信号”与“函数”两词常相互通用。二、信号的分类按实际用途划分：电视信号，雷达信号，控制信号，通信信号，广播信号，……信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。按所具有的时间特性划分：确定信号和随机信号；连续信号和离散信号；周期信号和非周期信号；能量信号与功率信号；一维信

4、号与多维信号；因果信号与反因果信号；实信号与复信号；左边信号与右边信号；等等。1.确定信号和随机信号可用确定的时间函数表示的信号。对于指定的某一时刻t，有确定的函数值f(t)。确定性信号随机信号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）。取值具有不确定性的信号。如：电子系统中的起伏热噪声、雷电干扰信号。2.连续信号和离散信号连续时间信号：在连续的时间范围内(-∞

5、间变量。值域连续值域不连续离散时间信号：仅在一些离散的瞬间才有定义的信号，简称离散信号。上述离散信号可简画为用表达式可写为或写为f(k)={…，0，1，2，-1.5，2，0，1，0，…}↑k=0通常将对应某序号m的序列值称为第m个样点的“样值”。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。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。量化抽样连续信号与模拟信号，离散信号与数字信号常通用。3.周期信号和非周期信号定义在(-∞，∞)区间，每隔一定时间T(或整数N）

6、，按相同规律重复变化的信号。连续周期信号f(t)满足f(t)=f(t+mT)，m=0,±1,±2,…离散周期信号f(k)满足f(k)=f(k+mN)，m=0,±1,±2,…满足上述关系的最小T(或整数N)称为该信号的周期。不具有周期性的信号称为非周期信号。连续周期信号举例例判断下列信号是否为周期信号，若是，确定其周期。（1）f1(t)=sin2t+cos3t（2）f2(t)=cos2t+sinπt分析两个周期信号x(t)，y(t)的周期分别为T1和T2，若其周期之比T1/T2为有理数，则其和信号x(t)+y

7、(t)仍然是周期信号，其周期为T1和T2的最小公倍数。解答解答（1）sin2t是周期信号，其角频率和周期分别为ω1=2rad/s，T1=2π/ω1=πscos3t是周期信号，其角频率和周期分别为ω2=3rad/s，T2=2π/ω2=(2π/3)s由于T1/T2=3/2为有理数，故f1(t)为周期信号，其周期为T1和T2的最小公倍数2π。（2）cos2t和sinπt的周期分别为T1=πs，T2=2s，由于T1/T2为无理数，故f2(t)为非周期信号。离散周期信号举例2例判断下列序列是否为周期信号，若是，确定其

8、周期。（1）f1(k)=sin(3πk/4)+cos(0.5πk)（2）f2(k)=sin(2k)解（1）sin(3πk/4)和cos(0.5πk)的数字角频率分别为β1=3π/4rad，β2=0.5πrad由于2π/β1=8/3，2π/β2=4为有理数，故它们的周期分别为N1=8，N2=4，故f1(k)为周期序列，其周期为N1和N2的最小公倍数8。（2）sin(2k)的数字角频率为β1=2rad；由于2π/β1