信號與系統(tǒng)第一章緒論(已修改)
2025-05-08 13:51 本頁面
【正文】 第一章：信號與系統(tǒng)的基本概念 Introduction F信號 的概念 F系統(tǒng)的概念 F系統(tǒng)分析 方法 本章要點 F引言 F教材內(nèi)容綱要及參考書目 Chapter1 《 信號與線性系統(tǒng) 》 是電類相關(guān)專業(yè)的學(xué)生必須學(xué)習(xí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)課程之一，本章將分別對什么是信號，什么是系統(tǒng)，以及系統(tǒng)分析所采用的方法等問題作簡單介紹。 引言 *信息科學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展 ? 通訊 ? 古老通訊方式：烽火、旗語、信號燈 ? 近代通訊方式：電報、電話、無線通訊 ? 現(xiàn)代通訊方式：計算機網(wǎng)絡(luò)通訊、視頻電視傳播、衛(wèi)星傳輸、移動通訊 信號與系統(tǒng)問題無處不在 信息科學(xué)已滲透到所有現(xiàn)代自然科學(xué)和社會科學(xué)領(lǐng)域 *工業(yè)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量分析、資源遙感、地震預(yù)報、人工智能、 高效農(nóng)業(yè)、交通監(jiān)控 *宇宙探測、軍事偵察、武器技術(shù)、安全報警、指揮系統(tǒng) *經(jīng)濟預(yù)測、財務(wù)統(tǒng)計、市場信息 、股市分析 *電子出版、新聞傳媒、影視制作 *遠程教育、遠程醫(yī)療、遠程會議 *虛擬儀器、虛擬手術(shù) 應(yīng)用舉例（ 1）諧波分析 電弧爐 大型 f 50 250 幅度 電網(wǎng) 頻譜分析 (2)故障診斷 —— 電動機鼠籠斷條 鼠籠斷裂 電機轉(zhuǎn)子 的鼠籠 45 49 50 f 滑 差電流 電動機 頻譜分析 泄露 （ 3）長電力傳輸線的故障檢測 脈沖發(fā)生器 L T1 T2 互相關(guān) 漏電 )( 12 TTvL ??生物醫(yī)學(xué)信號處理應(yīng)用舉例 濾波以前干擾嚴重 濾波以后干擾祛除 各種傳輸信號的方法：烽火、鼓聲、旗語、電信號 信號按物理屬性分：電信號和非電信號 ,它們可以相互轉(zhuǎn)換。 電話網(wǎng) 電腦或終端 調(diào)制解調(diào)器 調(diào)制解調(diào)器 電腦或終端 收發(fā)電子郵件 *什么是信號？ 信號是消息的一種物理體現(xiàn)，消息則是信號的具體內(nèi)容。 電信號傳輸優(yōu)點：容易產(chǎn)生，便于控制，易于處理。 本課程討論電信號 簡稱 “ 信號 ” 一、信號的描述 二、信號的分類 *什么是信號？ 信號是消息的一種物理體現(xiàn)，消息則是信號的具體內(nèi)容。 信號按物理屬性分：電信號和非電信號 ,它們可以相互轉(zhuǎn)換。 電信號傳輸優(yōu)點：容易產(chǎn)生，便于控制，易于處理。 本課程討論電信號 簡稱 “ 信號 ” 一、 信號的描述 ? ??????????000 tettf t? 單邊指數(shù)信號函數(shù)表達式 描述信號的常用方法（ 1）函數(shù)表達式 f(t) （ 2）波形 信號是信息的一種物理體現(xiàn) ,它一般是隨時間或位置變化的物理量。 信號按物理屬性分：電信號和非電信號 ,它們可以相互轉(zhuǎn)換。 電信號容易產(chǎn)生，便于控制，易于處理。本課程討論電信號 簡稱 “ 信號 ” 。 description of signal 單邊指數(shù)信號波形圖 1 t 0 f(t) ―信號”與“函數(shù)”兩詞常相互通用 O t ? ? t f ? ? n f n ? ? n f n 模擬信號：時間和幅值均為連續(xù)的信號。 抽樣信號：時間是離散的， 幅值是連續(xù)的信號。 數(shù)字信號：時間和幅值均為離散的信號。 ? ? t f O t 三角波 離散時間信號 (1) (2) (3) 1 5 O n 1 ? 10 0 sin w n t 0 sin W 1 二、信號的分類 classification of signal 按信號的時間特性分類 信號的分類方法很多，可以從不同的角度對信號進行分類。 研究確定信號是研究隨機信號的基礎(chǔ)。本課程只討論確定信號。 確定性信號 連續(xù)時間信號 （時間變量 t連續(xù)或稱模擬信號） 離散時間信號 抽樣信號 —— 數(shù)字信號 —— 信號 可以用確定時間函數(shù)表示的信號，稱為確定信號或規(guī)則信號。如正弦信號。 不能用確定時間函數(shù)表示的信號，且在任意時刻的取值都具有不確定性，只可能知道它的統(tǒng)計特性，如在某時刻取某一數(shù)值的概率，這類信號稱為隨機信號或不確定信號。電子系統(tǒng)中的起伏熱噪聲、雷電干擾信號就是兩種典型的隨機信號。 隨機信號 時間離散 幅值連續(xù) 時間離散 幅值離散 ? ? n f n ? ? n f n ? ? t f O t 三角波 連續(xù)時間信號 n 0 1 2 3 4 5 )(nf)(s in)( tttf ?w ??t 0 連續(xù)時間信號（可包含不連續(xù)點） 離散時間信號（抽樣信號） f(t) t 0 數(shù)字信號 f(n) (2) (1) (1) 0 1 2 3 4 n 判斷下列信號 判斷下列波形是連續(xù)時間還是離散時間信號，若是離散時間信號是否為數(shù)字信號？ 值域連續(xù) 值域不連續(xù) t0時， f(t)=0的信號稱為有始信號 ： 能量信號 功率信號 信號 （ 1）信號 f（ t）的能量 將信號 f (t)施加于 1Ω 電阻上，它所消耗瞬時功率為 ，在區(qū)間 (–∞ , ∞) 的能量和平均功率定義為 2|)(| tf（ 2）信號的功率 P ????? 222|)(|1limTTT dttfTP若信號 f (t)的功率有界，即 P ∞ , 則稱為功率有限信號，簡稱功率信號，此時 E = ∞ 。 dtt
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1