(1.3.1)--1.3信号、系统和信号处理.pdf

第一章 绪论数字信号处理1.4信号、系统和信号处理1.4.1 信号定义：信号定义：信号是一个或多个独立信号是一个或多个独立变量的函数变量的函数，该函数含有物该函数含有物理系统的信息或表示物理系统状态或行为。理系统的信息或表示物理系统状态或行为。(e.g.:i(t)，v(t)，g(x，y).独立变量独立变量:时间、距离、速度、位置、温度和压力等时间、距离、速度、位置、温度和压力等振动弦振动弦(声源声源)声级计声级计记录仪记录仪0At信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标，信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标，记录被测物理量随时间的变化情况。记录被测物理量随时间的变化情况。信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的，在信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。1.4 信号、系统和信号处理两个最基本的物理量，即两个最基本的物理量，即时间和频率时间和频率。例：频率，如夕阳西下时多变的彩霞，音乐会上那例：频率，如夕阳西下时多变的彩霞，音乐会上那优美动听的旋律以及在一片寂静中突然冒出的一声优美动听的旋律以及在一片寂静中突然冒出的一声刺耳的尖叫等，这些都包含了丰富的频率内容刺耳的尖叫等，这些都包含了丰富的频率内容。1.4.2 分析信号的方法Frequency HzTime sWV,lin.scale,contour,Threshold=5%0.40.30.20.1012010080604020Energy spectral densityLinear scale3651820Signal in timeReal part10.50-0.5线性调频信号信信号号的的功功率率谱谱例例1.4.3 信号分类1.4.3信号分类1）按独立变量个数可分：按独立变量个数可分：1-dimensional(1-D)：单个独立变量的一维函数单个独立变量的一维函数，e.g轨迹跟踪；轨迹跟踪；2-D：两个独立变量的二维函数两个独立变量的二维函数，e.g.图象信号。图象信号。M-D：多个独立变量的多维函数多个独立变量的多维函数，e.g.彩色视频信号彩色视频信号(RGB)。一维信号一维信号二维信号二维信号三维信号三维信号1）按独立变量个数电、磁、声、光、热、电、磁、声、光、热、机械信号等。机械信号等。2）按载体：例：用数学计算和计算机显示代替复杂的电路和例：用数学计算和计算机显示代替复杂的电路和机械结构机械结构2）按载体：周期信号周期信号x(t)=x(t+kT);非周期信号。非周期信号。(v)幅度(t)时间10.50-0.5-132.521.510.50(v)幅度(t)时间210-1-232.521.510.50简单周期简单周期复杂周期复杂周期(v)幅度(t)时间10.50-0.532.521.510.50非周期瞬态信号(v)幅度(t)时间10.50-0.5-10.30.250.20.150.10.05非周期信号3）按周期性：(v)幅度(t)时间420-2-432.521.510.50确定信号随机信号4）按是否为确定函数:能量信号（能量有限）；功率信号（功率有限能量信号（能量有限）；功率信号（功率有限）。）。一般持续时间无限的信号都属于功率信号一般持续时间无限的信号都属于功率信号。(v)幅度(t)时间10.50-0.5-132.521.510.50(v)幅度(t)时间420-2-432.521.510.505）按能量或功率是否有限：连续时间信号连续时间信号CTS（Continuous-Time Signals）模拟信号模拟信号AS（Analog Signals）离散时间信号离散时间信号DTS（Discrete-Time Signals）数字信号数字信号DS（Digital Signals）6）按独立变量定义域和信号值域分20-221.91.81.71.61.51.41.31.21.1120-221.91.81.71.61.51.41.31.21.1120-221.91.81.71.61.51.41.31.21.1120-265.554.543.532.521.51连续时间信号连续时间信号模拟信号模拟信号离散时间信号离散时间信号数字信号数字信号6）按独立变量定义域和信号值域分1.4.4 信号处理系统1、定义：系统是将信号进行处理（或变换）以达到人们要、定义：系统是将信号进行处理（或变换）以达到人们要求的各种设备。系统可以是硬件的，也可以是软件编程实求的各种设备。系统可以是硬件的，也可以是软件编程实现的。现的。2、系统的分类（按所处理的信号种类不同分类）、系统的分类（按所处理的信号种类不同分类）-连续时间信号系统连续时间信号系统-模拟信号系统模拟信号系统-离散时间信号系统离散时间信号系统-数字信号系统数字信号系统谢 谢Thanks