第1章 信号与系统的基本概念.pptx

信号与系统信号与系统——多媒体教学课件长沙理工大学电气学院电子信息工程系X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统第1章信号与系统的基本概念q1.0引言q1.1信号的描述和分类q1.2信号的基本特性q1.3信号的基本运算q1.4奇异信号q1.5系统的描述q1.6系统的特性和分类q1.7信号与系统分析方法X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统第1章信号与系统的基本概念1.0引言思考：什么是信号？什么是系统？为什么把这两个概念连在一起？q信号(signal)：是信息的载体，是随时间等参数变化的物理量。如上课铃声、红绿灯、电视画面都是信号。一般将文字、声音、图像和数据等统称为消息，把消息中有意义的内容称为信息。本课程对“信息”和“消息”两词不加严格区分。一段鸟鸣的声音信号X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统1.0引言q系统(system)：由若干相互作用和相互联系的事物组合而成的具有特定功能的整体。y(t)f(t)如手机、电视、广播、雷达、计算机网等都可以看成系统。输入信号(激励)输出信号(响应)系统系统的方框图描述q信号的概念与系统的概念常常紧密地联系在一起。u信号必定是由系统产生、发送、传输与接收，离开系统没有孤立存在的信号u系统的重要功能就是对信号进行加工、变换与处理，没有信号,系统的存在就没有意义。如电力系统、通信系统、控制系统、经济系统、生态系统等。X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统第1章信号与系统的基本概念1.1信号的描述和分类1.1.1信号的描述u信号是携带信息（如声音，图像，数据等）的随时间变化的物理量或物理现象（如声，光，电等）。u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；其基本形式是随时间变化的电压或电流。本课程讨论电信号---简称“信号”。解析式（时间的函数）波形图测量或统计数据“信号”与“函数”两词常相互通用u信号描述X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统1.1信号的描述和分类u一维信号：单个独立变量的函数f(t)或f(k)，如语音信号。u多维信号：n(n≥2)个独立变量的函数f(t,t,……,t)，如图12n像信号。本课程主要讨论一维的确定性信号1.1.2信号的分类1.按信号随时间的变化规律分：确定性信号是指可以用确定时间函数描述的信号。随机性信号也称为不确定信号，不是时间的确定函数。X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统1.1信号的描述和分类2.按时间自变量取值是否连续分：模拟信号(时间和幅值均连续)连续(时间)信号离散(时间)信号量化信号(时间连续，幅值可量化)抽样信号(时间离散，由连续信号抽样得到)数字信号(时间离散，幅值可量化)量化信号模拟信号抽样f(k)f(k)数字信号抽样信号量化kkOO长沙理工大学电气与信息工程学院X

信号与系统1.1信号的描述和分类f(t)例题连续信号判断右列波形描述的是连续时间信号还是离散时间信号，若是离散时间信号是否为数字信号？Otf(t)离散信号O12345678t离散信号数字信号f(t)(123)只有，，值321O12345678tX长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统1.1信号的描述和分类3.周期信号和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。u连续周期信号f(t)满足f(t)=f(t+mT)，m=0,±1,±2,…u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。不具有周期性的信号称为非周期信号。X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统1.1信号的描述和分类几种典型的周期信号X长沙理工大学电气与信息工程学院

信号与系统1.1信号的描述和分类例1.1判断下列信号是否为周期信号，若是，确定其周期。（1）f(t)=e-2tcos(2pt+q)（2）f(t)=10sin(4pt)e(t)12（3）f(t)=sin(2t)+cos(3t)（4）f(t)=cos(2t)+sin(pt)34结论：两个周期信号x(t)、y(t)的周期分别为T和T，若其周12期之比T/T为有理数，则其和x(t)+y(t)仍然是周期信号，其12周期为T和T的最小公倍数。12解：f(t)和f(t)都是非周期信号。12（3）sin(2t)和cos(3t)的周期分别为T=p，T=2p/3，由于12T/T为有理数，故f