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§1.2信号的描述、分类和典型示例讲解


具有相对较长周期的确定性信号构 成所谓的“伪随机信号”
X
例:确定下面信号是周期的还是非周期的?若是

周期的,求出其周期
6 页
1.cos 2t sin 5t (周期为2)
2•.c1o. sco2s2 t sin 2t (非周期)
分析:设x1(t)和x2(t)的周期分别为T1和T2, 则x1(t)+x2(t)为周期信号的条件是:
第 13

f (t) K sin(t )
f tT
K
2ππ
O

衰减正弦信号:
K et sint
f (t) 0
振幅:K 周期:T

1
f
频率:f
角频率: 2 π f t 初相:
t0 0
t0
X
欧拉(Euler)公式
第 14

sin t 1 ejt ejt 2j
cos t 1 ejt ejt 2
§1.2 信号的描述和分类
•信号的分类 •典型确定性信号介绍
上海大学通信学院
一.信号的分类
第 2

•信号的分类方法很多,可以从不同的角度对信 号进行分类。 •按实际用途划分:
电视信号 雷达信号 控制信号 通信信号 广播信号
…… •按所具有的时间特性划分
X

1.确定性信号和随机信号
3

•确定性信号
第 7 页
f(t)
O
t
f(n)
O 12
n
X

4.模拟信号,抽样信号,数字信号
8

•模拟信号:时间和幅值均为连续
f t
的信号。


t
•抽样信号:时间离散的,幅值
O

连续的信号。
f n

•数字信号:时间和幅值均为离散 O
n
的信号。
f n
主要讨论确定性信号。
先连续,后离散;先周期,后非周期。O
n
X
判断信号性质
④ sin t d t π ,

0t
2
lim Sa(t) 0
sin t d t π t

t
sinc( t )
sinπ t
π t
X
5.钟形脉冲函数(高斯函数)
第 17

t 2
f (t ) Ee
f t
E 0.78 E
E e
O
t
2
在随机信号分析中占有重要地位。
X
第 4

正弦周期信号(简谐信号)
周期信号
复杂周期信号(f (t nT ) n 0, 1, 2,......
非周期信号 在时间上不具有周而复始的特性,若令
周期信号的周期T趋于无限大,则成为
非周期信号。
例如sint sin π t
X
问题:
第 5

伪随机信号是确定性信号还是 随机信号?(P4)
ej t cost jsint
X
3.复指数信号
第 15

f (t ) Kest
( t )
Ke t cos t jKet sin t
s j 为复数,称为复频率
, 均为实常数
的量纲为1/s, 的量纲为rad/s
讨论
0, 0 直流
0,
0
升指数信号
0, 0 等幅 0, 0 增幅振荡
0,
0
衰减指数信号
0, 0 衰减
X

4.抽样信号(Sampling Signal)
16 页
Sa(t) sin t t
Sat
1

性质
t
πO π

① Sa t Sat,偶函数
② t 0,Sa(t) 1,即limSa(t) 1 t0
③ Sa(t) 0, t nπ,n 1,2,3
多维信号:
原图像
由多个自变量描述的信号,
如图像信号。
X
二.几种典型确定性信号
第 11

1.指数信号
信号的表示
2.正弦信号
函数表达式 f t
波形
3.复指数信号(表达具有普遍意义)
3. 抽样信号(Sampling Signal) 5.钟形脉冲函数(高斯函数)
X

1.指数信号
12

f (t) K e t
判断下列波形是连续时 f t 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? O
f t
第 9 页
连续信号
t
离散信号
习题:P41:1-1
O 12345678
f t
3 2 1
只有1,2,3值
t
离散信号 数字信号
O 12345678
t
X

5.一维信号和多维信号
10 页
一维信号:
只由一个自变量描述的信号,如语音信号。
T1
k
为有理数(m,k为正整数互为素数)
T2 m
其周期满足T=mT1=kT2
X
3.连续信号和离散信号
连续时间信号:信号存在的时 间范围内,任意时刻都有定义 (即都可以给出确定的函数值, 可以有有限个间断点)。 用t表示连续时间变量。
离散时间信号:在时间上是离 散的,只在某些不连续的规定 瞬时给出函数值,其他时间没 有定义。 用n表示离散时间变量。
对于指定的某一时刻t,可确定一相应的函数值f(t),若 干不连续点除外。 如正弦信号,符号函数。
•随机信号
没有确定的时间函数,只可能知道它的统计特性,如在 某时刻取某一数值的概率,具有未可预知的不确定性。 如噪声等。 •伪随机信号 貌似随机而遵循严格规律产生的信号(伪随机码)。
X
2.周期信号和非周期信号(确定性信号)
l 0 直流(常数),
0
f t
0
l 0 指数衰减,
l 0 指数增长
单边指数信号
K
0
t
O
f
t
0
t
t0
f t
1
e
t0
O
t
通常把 1称为指数信号的时间常数,记作,具有时间
的量纲, 越大,指数信号增长或衰减的速率越慢。
重要特性:其对时间的微分和积分仍然是指数形式。
X
2.正弦信号(余弦信号,统称为正弦信号)
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