刘泉《信号与系统》第一章绪论.ppt
《刘泉《信号与系统》第一章绪论.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《刘泉《信号与系统》第一章绪论.ppt(57页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第一章:信号与系统的基本概念,Introduction,F信号的概念,F系统的概念,F系统分析方法,本章要点,F引言,F教材内容纲要及参考书目,Chapter1,信号与线性系统是电类相关专业的学生必须学习的专业理论基础课程之一,本章将分别对什么是信号,什么是系统,以及系统分析所采用的方法等问题作简单介绍。,引言,*信息科学的应用与发展,通讯 古老通讯方式:烽火、旗语、信号灯 近代通讯方式:电报、电话、无线通讯 现代通讯方式:计算机网络通讯、视频电视传播、卫星传输、移动通讯,信号与系统问题无处不在,信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科学领域,*工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报
2、、人工智能、 高效农业、交通监控,*宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统,*经济预测、财务统计、市场信息 、股市分析,*电子出版、新闻传媒、影视制作,*远程教育、远程医疗、远程会议,*虚拟仪器、虚拟手术,应用举例(1)谐波分析,电弧炉,大型,f,50,250,幅度,电网,频谱分析,(2)故障诊断电动机鼠笼断条,鼠笼断裂,电机转子 的鼠笼,45 49 50 f 滑差电流,电动机,频谱分析,泄露,(3)长电力传输线的故障检测,脉冲发生器,L,T1,T2,互相关,漏电,生物医学信号处理应用举例,滤波以前干扰严重,滤波以后干扰祛除,各种传输信号的方法:烽火、鼓声、旗语、电信号 信号按物理属
3、性分:电信号和非电信号,它们可以相互转换。,1.1信号的描述与分类,*什么是信号?,信号是消息的一种物理体现,消息则是信号的具体内容。,电信号传输优点:容易产生,便于控制,易于处理。,本课程讨论电信号-简称“信号”,一、信号的描述,二、信号的分类,1.1信号的描述与分类,一、信号的描述,单边指数信号函数表达式,描述信号的常用方法(1)函数表达式f(t) (2)波形,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”。,description of signal,
4、单边指数信号波形图,“信号”与“函数”两词常相互通用,1.1信号的描述与分类,模拟信号:时间和幅值均为连续的信号。,抽样信号:时间是离散的, 幅值是连续的信号。,数字信号:时间和幅值均为离散的信号。,离散时间信号,(1),(2),(3),1.1信号的描述与分类,二、信号的分类 classification of signal,1、按信号的时间特性分类,信号的分类方法很多,可以从不同的角度对信号进行分类。,研究确定信号是研究随机信号的基础。本课程只讨论确定信号。,确定性信号,连续时间信号(时间变量t连续或称模拟信号),离散时间信号,抽样信号,数字信号,信号,可以用确定时间函数表示的信号,称为确定
5、信号或规则信号。如正弦信号。,不能用确定时间函数表示的信号,且在任意时刻的取值都具有不确定性,只可能知道它的统计特性,如在某时刻取某一数值的概率,这类信号称为随机信号或不确定信号。电子系统中的起伏热噪声、雷电干扰信号就是两种典型的随机信号。,随机信号,时间离散 幅值连续,时间离散 幅值离散,1.1信号的描述与分类,连续时间信号,连续时间信号(可包含不连续点),离散时间信号(抽样信号),数字信号,f(n),(2) (1) (1),0 1 2 3 4,n,判断下列信号,判断下列波形是连续时间还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号?,值域连续,值域不连续,1.1信号的描述与分类,2.按信号
6、能量特点分类:,(1)信号f(t)的能量,将信号f (t)施加于1电阻上,它所消耗瞬时功率为 ,在区间 ( , )的能量和平均功率定义为,(2)信号的功率P,若信号f (t)的功率有界,即P ,则称为功率有限信号,简称功率信号,此时E = 。,若信号f (t)的能量有界,即E ,则称其为能量有限信号,简称能量信号,此时P = 0。,1.1信号的描述与分类,依据定义,判断信号,(1)信号f(t)的能量,(2)信号的功率P,1.1信号的描述与分类,3.信号还可以分为周期信号与非周期信号,1.1 信号的描述与分类,周期信号(period signal)是定义在(-,)区间,每隔一定时间T (或整数N
7、),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。,还有其他分类,如实信号与复信号;左边信号与右边信号等等。,不具有周期性的信号称为非周期信号。,例1 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 + sint,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
8、(t)+y(t)仍然是周期信号,其周期为T1和T2的最小公倍数。,(1)sin2t是周期信号,其角频率和周期分别为1= 2 rad/s , T1= 2/ 1= s cos3t是周期信号,其角频率和周期分别为2= 3 rad/s , T2= 2/ 2= (2/3) 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2。,(2) cos2t 和sint的周期分别为T1= s, T2= 2 s,由于T1/T2为无理数,故f2(t)为非周期信号。,三、信号的运算与波形变换(信号的基本运算有8种),重要结论:任意信号f(t)可分解为偶分量与奇分量之和,1、相加:
9、,1.2 连续时间信号的基本运算与波形变换,证明:,2、相乘:,3、幅度变化af(t),1.2 连续时间信号的基本运算与波形变换,4、微分,1.2 连续时间信号的基本运算与波形变换,积分运算可削弱毛刺噪声的影响,5、积分,1.2 连续时间信号的基本运算与波形变换,6. 反转(反褶)f(t):信号f(t)与f(t)以纵轴镜像对称,7、平移(移位) f(t-b) b0, f(t)右移b;b0,f(t)左移b。,反 转,离散反转,平 移,离散平移,1.2 连续时间信号的基本运算与波形变换,例:已知f(t)波形,求,解:方法一、先反转后平移,1.2 连续时间信号的基本运算与波形变换,方法二、先平移后反
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 信号与系统 刘泉 信号 系统 第一章 绪论
链接地址:https://www.31doc.com/p-3019074.html