信号的定义
信号载有要传递的信息，它以反映某种对象的 物理状态随时间的变化过程来体现，即信号就 是载有一定信息的一种变化着的物理量。
信号是信息的表现形式，信息则是信号的具体 内容。
信号分析就是借助信号形式，研究和获取蕴涵 在信号中的信息。
信号的时域表示
信号是随时间变化的物理量，其数学表达式是时间的函数
心电图波形
现实生活中的几种信号Biblioteka 地震信号股票走势图
现实生活中的几种信号
电报信号
现实生活中的几种信号
鸟鸣的声音和其时域波形
现实生活中的几种信号
图像信号
现实生活中的几种信号
观看一段足球比赛视频 说明视频中出现了哪些信 号？ 这些信号代表什么意思？ 或传递何种信息？
信号的本质
信号的表现形式不同，但都存在两个共同的特点： 信号都是—种变化的物理量(才能够被传输和处理 ) 信号都含有一定携带信息(才有必要检测与传输 )
(2) 信号的平均功率P：
P lim 1 T T
T
2 T
2
f (t) 2 dt
能量信号与功率信号
E
f (t) 2dt
P lim 1 T T
T
2 T
2
f (t) 2dt
能量有限信号：信号f(t)的能量有限0<E<∞，简 称能量信号
功率有限信号：信号f(t)的功率有限0<P<∞ ，简 称功率信号
2.信号、信息、消息、新闻这些名词之间有何区 别和联系？
信号的分类
根据信号的物理形态不同：电信号、光信号、声 信号等；
按照信号的作用不同，有广播信号、雷达信号、 生物医学信号等；
根据信号的描述与分析工具不同来决定的，它与 本课程进一步学习的内容紧密相关。
信号的分类
确定性信号与随机信号 连续时间信号与离散时间信号 周期信号与非周期信号 能量信号与功率信号
f(t)=Amcos( t+)
信号波形直观表达，从波形中可看出信号的形状、持续时 间、变化的快慢、重复周期等信息。
信号的时域表示
对阻尼振荡现象的数学描述
y(n) e3n sin(n) n 0
信号的时域波形与频谱
信号频域描述：频率构成成分、主要频率分布、 频带宽度等。
思考与练习
1.列出一些你在实际生活中所遇到的信号，并说 明这些信号都携带或传递哪些信息？
确定信号与随机信号
确定信号：用确定的函数表示 随机信号：在任意时刻的取值具有 不确定性，只能用统计特征描述
确定信号是研究随机信号基础，本课程只讨论确定信号
连续时间信号与离散时间信号
按白变量取值的连续与否：连续时间信号和离散时间信号。
连续时间信号： 在任意时刻都有确定的值
离散时间信号： 仅在离散时间点上给定函数值， 而在其它时间点上没有定义。
T 称为周期信号的周期
非周期信号：不具有周期性的信号
f (t) 1 t
f (t) Ae t
能量信号与功率信号
对于连续时间信号
如果将信号f(t)加在1欧姆电阻上，它所消耗的瞬时功率为 | f(t) |2， 在区间(- , )的能量和平均功率分别定义为：
(1) 信号的能量E：
E f (t) 2 dt
信号与系统
第1讲 信号的概念与分类
列举身边的一些信号
• 上课铃声、轮船的汽笛声、汽车喇叭声等是声信号； • 交通路口的红绿灯、发射的信号弹是光信号； • 收音机和电视机天线从空中接收到的是电磁波信号； • 电视机和计算机显示屏上的图像文字是图文信号； • 哑语和交警指挥的手势是特殊的语言信号。
现实生活中的几种信号
能量信号与功率信号
对于离散信号，也有能量信号、功率信号之分。
1）若离散信号满足：
0 E
f (k) 2
k
2）若离散信号 满足：
则为能量信号；
1
0 P lim
N /2
f (k) 2
N N
kN /2
则为功率信号。
思考与练习
以下各信号是连续还是离散的？是周期的还非周期的？ 是能量信号还是功率信号？
连续时间信号与离散时间信号
自然界的实际信号既有连续信号，又有离散信号 乐器发出的音乐信号、化工反应罐中的流量信号
和液位信号等是连续信号； 学生的成绩、按固定时间间隔给出的股票市场指
数、计算机中的各种数据等都是离散信号。 本课程以连续时间信号与离散时间信号为对象。
周期信号与非周期信号
周期信号：按一定时间间隔周而复始、无始无终变化， f (t) f (t nT )n 0， 1， 2K