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第二章、信号及其描述 本章学习要求： 1.了解信号分类方法 2.掌握信号的描述方法　　 第2章、信号及其描述 2.1 信号的分类 信号的分类主要是依据信号波形特征来划分 的，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。 信号波形：被测信号幅度随时间的变化历程称为 信号的波形。 波形 为深入了解信号的物理实质，将其进行分类研究 是非常必要的，从不同角度观察信号，可分为： 1 从信号描述上分 --确定性信号与非确定性信号； 2 从信号的幅值和能量上 --能量信号与功率信号； 3 从分析域上 --时域与频域； 2015-11-12 信号的可测性分析 ? 测试的目标：通过研究信号来研究信息。 可测性分析： 信号是否好测 测量系统的研究 线性时不变系统 信号与线性时不 变系统的关系 频带相联系 A 0 t 信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标， 用时间做横坐标，记录被测物理量随时间的变 化情况。 4 从连续性 --连续时间信号与离散时间信号； 5 从可实现性 --物理可实现信号与物理不可实现信号。 1 2.1 信号的分类 1 确定性信号与非确定性信号 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定 性信号。不能用数学关系式描述的信号称为非确 定性信号。 信号的分类 非周期信号：在不会重复出现的信号。 准周期信号:由多个周期信号合成，但各信号频率不成 公倍数。如：x(t) = sin(t)+sin(√2.t) 瞬态信号:持续时间有限的信号， 如 x(t)= e-Bt . Asin(2*pi*f*t) 2015-11-12 信号的分类 周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号 x ( t ) = x ( t + nT ) 简单周期信号 复杂周期信号 2.1 信号的分类 c)非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位 变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。 噪声信号(平稳) 噪声信号(非平稳) 统计特性变异 2.1 信号的分类 2 能量信号与功率信号 a)能量信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限 值的信号称为能量信号，满足条件： ???? x 2 ( t ) dt ? ? 一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。  2.1 信号的分类 b)功率信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限 值．此时，研究信号的平均功率更为合适。 lim 1 T x2 (t)dt ? ? T ???? 2T ??T 一般持续时间无限的信号都属于功率信号: 2 2.1 信号的分类 3 时限与频限信号 a) 时域有限信号 在时间段 (t1，t2)内有定义，其外恒等于零． 三角脉冲信号 b) 频域有限信号 在频率区间(f1，f2 )内有定义，其外恒等于 正弦波幅值谱 2015-11-12 2.1 信号的分类 连续时间信号与离散时间信号 连续时间信号:在所有时间点上有定义 b)离散时间信号:在若干时间点上有定义 采样信号 2.1 信号的分类 物理可实现信号与物理不可实现信号 物理可实现信号：又称为单边信号，满足条件： t＜0时，x(t) = 0， 即在时刻小于零的一侧全为零。  信号的分类 物理不可实现信号：在事件发生前(t0)就预 知信号。 第2章、信号及其描述 信号的描述 1. 周期信号的描述 a.时域描述 f(t)＝f(t±ｎT0) b.频域描述 任何一个满足狄里赫利条件的周期函数都可以进行 付里叶级数分解，付里叶级数有两种形式: ? 三角函数形式： ?复指数形式  ? 三角函数形式： 周期信号的傅里叶级数的表达形式： ? x(t) ? a0 ? ?(an cosn?0t ?bn sin n?0t) (n ?1,2,,3,...) n?1 变形为： ? x(t) ? a0 ? ? An cos(n?0t ??n ) (n ?1,2,,3,...) n?1 3 式中: 1