信号与系统第一章绪论文件材料.pptVIP

* 信号与系统 第一章 信号与系统的基本概念 课程讲授者：张旭琳 办公室：科技楼534 联系电话E-mail：zxlin@szu.edu.cn 参考书目 成绩考核 出勤情况：15% 作业讨论：15% 期末考试：70% 申请免听课的同学：作业要按时完成 电类相关专业的学生，专业理论基础课程。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 *工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、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 f 频谱分析 泄露 电动机 （3）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 信号按物理属性分：电信号和非电信号，它们可以相互转换。 1.1 信号的定义与分类 电话网 电脑或终端 调制解调器 调制解调器 电脑或终端 收发电子邮件 信号是信息的一种物理体现，信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、信号的定义 电压、电流、电荷、磁通 连续时间信号 n 0 1 2 3 4 5 t 0 连续时间信号（可包含不连续点） 离散时间信号（抽样信号） f(t) t 0 数字信号 f(n) (2) (1) (1) 0 1 2 3 4 n 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 t0时，f(t)=0的信号称为有始信号 第一类间断点：左右极限都存在 2、周期信号与非周期信号 周期信号是定义在(-∞，∞)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。 连续周期信号f(t)满足: f(t) = f(t + mT)，m = 0,±1,±2,…，t为任意实数 离散周期信号f[k]满足: f[k] = f[k + mN]，m = 0,±1,±2,…，k为任意整数 满足上述关系的最小T(或整数N)称为该信号的周期。 在时间上不具有周期性的信号称为非周期信号。 准周期信号：由有限个周期信号合成，但各周期信号的频率相互间不是公倍数关系，其合成信号不满足周期条件。常出现在通信领域。 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+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）sin2t是周期信号，其角频率和周期分别为ω1= 2 rad/s ， T1= 2π/ ω1= πs cos3t是周期信号，其角频率和周期分别为ω2= 3 rad/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= 2 s，由于T1/T2为无理数，故f2(t)为非周期信号。 3、能量信号与功率信号 能量信号 功率信号 信号 （1）信号f(t)的能量 将信号f (t)施加于1Ω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f(t)的功率 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。 2.23 周期信号 f(t) 依据定义，判断信号 （1）信号f(t)的能量 （2）信号f(t)的功率 时限信号为能量信号 周期信号属于功率信号，而非周期信号可能是能量信号，也可能是功率信号，也有可能既不是属于能量信号也不属于功率信号，如 f(t) f(t)存在于有限时间内 直流信号也属于功率信号 4、时限与频限信号 时域有限信号：在有限区间（t1，t2）内定义，而此区间外恒等于零。其频谱在频率轴上可以延伸至无限远。 频域有限信号：信号经过傅里叶变换，