通信原理-全套PPT课件.pptx

第1章 信号分析;1.1 信号分类;1.1.2 周期信号和非周期信号;1.1.3 模拟信号和数字信号;1.1.4 能量信号和功率信号;*能量信号 定义: 时， 为一个有限值，则称 为能量信号。 能量信号一定是非周期信号，否则，其能量将为无穷大。 *功率信号 定义: 时， 为一个有限值，则称 为功率信号。 ;1.2 信号的频谱及带宽;或者 指数式 两种形式中系数的关系 ;(2)周期信号的频谱表示 可得直流分量、各谐波分量的幅度与频率的对应关系，画出就得到了频谱图，即系数与频率的关系曲线。 由 可知 三角函数表示式中的一个正频率分量 （此处， ）用指数表示式表达时，出现了正和负两个频率分量，并且相应幅度的绝对值下降了一半。 ;例题1.2.1 试画出周期矩形脉冲的频谱图 ;三角函数式为 指数表示式为 频谱图 振幅频谱;周期矩形脉冲频谱的三个特点： *离散性。频谱由不连续的谱线组成。这也是周期信 号频谱的共同特点。 *谐波性。谱线之间的距离相等。周期越长，谱线越密集。 *能量大部分集中在第一个零点之内。虽然周期矩形脉冲信号包含无穷多条谱线，有无穷多个频率分量，但是主要能量集中在第一个零点之内。 ;2. 非周期信号的频谱 表达式： 例题1.2.2 试画出单个矩形脉冲的频谱函数曲线。 解： 波形图 频谱图 ;例题1.2.3 画出升余弦脉冲的频谱图 解：升余弦脉冲的表达式为 波形图 故 频谱图;例题1.2.4 试求单位冲激函数的频谱函数。 解：单位冲激函数表达式 且 频谱函数 波形图 频谱函数;*频域中的冲激函数 定义： 对应的时域式： 即 推论： 应用：例题1.2.2中，如果将单位矩形脉冲的脉冲宽度 取为 时，???频谱函数为 。由于例题1.2.2中求得的频谱函数为 ，所以有下列极限关系式成立： ;*周期信号频谱用冲激函数表示的方法 因为 ，而 的频谱函数 所以，周期信号的频谱函数可表示为 ;例题1.2.5 试求正弦电压信号的频谱。 解：正弦电压信号 对比三角函数表达式，可知 则 由于 可求得频谱 ;*常用周期函数的频谱 （1）余弦函数 （2）周期冲激函数序列 （3）矩形脉冲 其中 为脉冲周期， 为宽度， 为高度 ;1.2.2 能量谱密度和功率谱密度;*能量谱密度与频谱函数关系 2. 功率谱密度 *平均功率定义： *平均功率与周期函数频谱系数关系 *平均功率与功率谱密度关系 ～ 功率谱密度 单位 ：瓦特/赫兹 ;*功率谱密度的频谱系数表达式 由于 再利用冲激函数的特性，频谱系数可写成 代入上式，交换求和与积分的次序，有 所以功率谱密度用频谱系数表示为;例题1.2.6 求信号 的平均功率， 解：方法1，利用谱系数与功率谱密