第一章基本概念§1.0信号与系统
·信号(signal)
·系统(system)
●信号理论与系统理论
信号(Signal)
·消息(Message):一般将语音、图像和数据称为消息。
·信号(Signal):消息(如语音、图像、数据等)的载体为随时间(和空间)变化的物理量。信号是单个或多个独立变量的函数。
·电信号是应用最广泛的物理量，如电压、电流等。
·信息(Information):消息的量度，一般指消息中有意义的内容，将在后续课程中研究。
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系统(System)
·系统(system):由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的，具有特定功能的整体。如通信系统、控
制系统、经济系统、生态系统等。
·系统可以看作是变换器、处理器。
·电系统具有特殊的重要地位，某个电路的输入、输出是完成某种功能，如微分、积分、放大，也可以称系统。
·在电子技术领域中，“系统”、“电路”、“网络”三个名词在一般情况下可以通用。
信号理论与系统理论
信号分析：研究信号的基本性能，如信号
的描述、性质等。
信号传输
信号处理
系统分析：给定系统，研究系统对于输入
激励所产生的输出
响应。
系统综合：按照给定的需求设计(综合)
系统。
信号理论
系统理论
重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。
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通信系统：为传送消息而装设的全套技术设备(包括传输信道)。
接收端
→信号—→消息
发送端
消息→信号
信号与系统的描述
输入信号
激励
输出信号响应
噪声源
受信
者
接收设备
信息
源
发送设备
系统
信道
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§1.1信号的描述和分类
·信号的描述
·信号的分类
一、信号的描述
描述方法：(1)数学表达式
(2)波形图
(3)频谱图
(4)测量与统计数据
注意：信号与函数两名词通用。
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二、信号的分类
·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
确定信号和随机信号
·确定信号
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。
·随机信号
具有不可预知的不确定性。
●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)。
一维信号和多维信号
一维信号：
只由一个自变量描述的信号，如语音信号。
多维信号：
由多个自变量描述的信号，如图像信号。
周期信号和非周期信号
依一定时间间隔周而复始，且是无始无终的信号。
非周期信号在时间上不具有周而复始的特性。
周期信号
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连续时间信号与离散时间信号
连续时间信号：在所讨论的时间间隔内，除若干不连续点之外，对于任意时间值都可以给出确定的函数值。(模拟信号)
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，在其他时间没有定义。
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·抽样信号：时间离散的，幅值0
连续的信号。
·数字信号：时间和幅值均为离散0
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。→n
●模拟信号：时间和幅值均为连续的信号。
模拟信号、抽样信号、数字信号
抽样量化
f()
f(n)
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§1.3信号的运算
信号相加或相乘
平移、翻转与展缩
微分和积分
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f?(t)+f?(t)
f?(t)f·?(t)
sin(Ωt)
sin(Ωt)
sin(8Ωt)
sin(8Qt)
sin(Ωt)+sin(8Ωt)
两信号相加或相乘
sin(Ωt)·sin(8Ωt)
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平移、翻转与展缩
1.平移
将f(t)表达式的自变量t更换为(t±t?)(t?为正常数),则f(t±to)相当于f(t)波形在t轴上的整体移动
-to右移(滞
其中后)
一+t?左移(超前)
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例如f(t)
t
f
右移
(t?0)
0t?t
f(t+
t2)
0t
t216
左移
2.翻转
将f(t)的自变量t更换为-t,此时f
(-t)的波形相当于将f(t)以纵坐标轴翻转过
来。f(t)