《信号与噪声》PPT课件

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1、信号的基本概念第二章信号与噪声11.信号的定义及描述方法2.信号的分类3.普通信号4.奇异信号5.信号的运算21.信号的定义信号是消息的载荷者。在电通信(电信号)系统中，一般是随时间或位置变化的电压或电流。是系统直接进行加工、变换以实现通信的对象。31.描述信号的方法在数学上，信号可以用一个或几个独立变量的①函数来表达，也可以用函数的曲线②图形---即信号的波形来表示。生活中所用的交流电的电压（电流）随时间是不断变化的，一般可以用①函数表示：②用图形表示，如图1，比较直观，便于从中发现一些有关信号的规律。t4语音信号：空气压力随时间变化

2、的函数语音信号“你好”的波形5静止的单色图象：亮度随空间位置变化的信号f(x,y)。62.信号的分类确定信号与随机信号确定信号是指能够以确定的时间函数表示的信号，在其定义域内任意时刻都有确定的函数值。例如电路中的正弦信号和各种形状的周期信号等。随机信号也称为不确定信号，不是时间的确定函数。只能用概率统计方法来描述，其取值具有不可预知的不确定性，则称此类信号为随机信号。随机信号也是工程中的一类应用广泛的信号。例如：在通信传输中引入的各种噪声，海面上海浪的起伏等。72.信号的分类确定信号的波形82.信号的分类实值信号与复值信号根据信号的取值

3、是否是实数，可以将信号分为实值信号和复值信号。实信号如果信号的取值为实数，则称此类信号为实值信号，简称实信号。物理可实现的信号都是实信号，例如：无线电信号，电视信号，雷达信号。复信号如果信号的取值为复数，则称此类信号为复值信号，简称复信号。92.信号的分类时间连续信号与时间离散信号根据数学上连续与离散的概念区分连续信号与离散信号。为时间的连续函数时，称为“连续信号”。在时间上离散时，称为“离散信号”。模拟信号与数字信号取值是连续的或取无穷多个值，称为模拟信号。在时间上和取值上都离散，称为数字信号。102.信号的分类周期信号与非周期信号周

4、期信号是定义在(-∞，∞)区间，每隔一定时间T(或整数N），按相同规律重复变化的信号。数学表达：连续周期信号f(t):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。非周期信号若信号在时间上不具有周而复始的特性，即周期信号的周期趋于无限大，则称此类信号为非周期信号。112.信号的分类12例判断下列信号是否为周期信号，若是，确定其周期。（1）f1(t)=1-cosπt+2sinπt+cos3πt（2）f2(t)=co

5、s2t+sinπt解：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(t)仍然是周期信号，其周期为T1和T2的最小公倍数。（1）1是直流信号，可以看作周期为任意值的周期信号；-cosπt+2sinπt是周期信号，周期T1=2；cos3πt是周期信号，周期T2=2π/3π=2/3；T1/T2=3=有理数，所以，1-cosπt+2sinπt+cos3πt是周期信号，其周期为T=T1=3T2=2（2）cos2t和sinπt的周期分别为T1=πs，T2=2s，由于T1/T2为无理数，

6、故f2(t)为非周期信号。2.信号的分类132.信号的分类归一化能量（简称能量）－电压（电流）f(t)加于单位电阻(或电流f(t)通过单位电阻)所耗散的能量。功率信号具有无限的能量，但它的平均功率为有限值的周期信号。周期信号的归一化平均功率（简称功率）－周期信号在单位电阻上所消耗功率的平均值。其瞬时功率等于

7、f(t)

8、2，在周期T内的平均功率为能量信号信号能量为有限值，全部时间的平均功率为0的信号。14举例:依据定义,判定下列信号解答:1.f(t)存在于有限时间内,时限信号为能量信号。2.周期信号,功率信号。*周期信号属于功率信号，而非

9、周期信号可能是能量信号，也可能是功率信号。有些信号既不是属于能量信号也不属于功率信号。*一个信号不可能既是功率信号，又是能量信号，但可以既非功率信号，又非能量信号。152.信号的分类普通信号与奇异信号若信号本身有不连续点，其导数或高阶导数出现奇异值，而且不能以普通函数的概念来定义，则称此类信号为奇异信号，反之，则称为普通信号。163.普通信号正弦信号正弦信号和余弦信号二者仅在相位上相差，经常统称为正弦信号，其表达式一般写作说明：(1)K为振幅(2)ω为角频率(3)θ为初相位正弦信号余弦信号正弦余弦173.普通信号指数信号数学表达式为:。

10、其中参数s是实数ssS>0S=0S<018欧拉公式复指数信号与正余弦信号之间的关系指数因子s是复数3.普通信号复指数信号看到此处！！19一个复指数信号可以分解成为实、虚两部分。其中，实部包含余弦信号，虚部则