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第二章、信号分析基础
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第二章、信号分析基础
信号的分类与描述
为深入了解信号的物理实质,将其进行分类研究是非常必要的,从不同角度观察信号,可以将其分为:
1 从信号描述上分
--确定性信号与非确定性信号;
2 从信号的幅值和能量上
--能量信号与功率信号;
3 从分析域上
--时域与频域;
4 从连续性
--连续时间信号与离散时间信号;
5 从可实现性
--物理可实现信号与物理不可实现信号。
信号的分类与描述
1 确定性信号与非确定性信号
可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。
信号的分类与描述
信号波形:被测信号信号幅度随时间的变化历程称为信号的波形。
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。
振动弦(声源)
声级计
记录仪
0
A
t
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。
信号的分类与描述
周期信号:经过一定时间可以重复出现的信号
x ( t ) = x ( t + nT )
简单周期信号
复杂周期信号
例如:
例如:
b) 非周期信号:在不会重复出现的信号。
准周期信号
准周期信号:由多个周期信号合成,但各周期信号的频率不成公倍数,其合成信号不是周期信号。如:
瞬态信号
瞬态信号:持续时间有限的信号,如 x(t)= e-Bt . Asin(2*pi*f*t)
信号的分类与描述
c)非确定性信号:不能用数学式描述,其幅值、相位变化不可预知,所描述物理现象是一种随机过程。
噪声信号(平稳)
噪声信号(非平稳)
统计特性变异
信号的分类与描述
2 能量信号与功率信号
a)能量信号
在所分析的区间(-∞,∞),能量为有限值的信号称为能量信号,满足条件:
一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。
瞬态信号
信号的分类与描述
b)功率信号
在所分析的区间(-∞,∞),,研究信号的平均功率更为合适。
一般持续时间无限的信号都属于功率信号。
复杂周期信号
噪声信号(平稳)
信号的分类与描述
3 时限与频限信号
a) 时域有限信号
在时间段(t1,t2)内有定义,其外恒等于零.
b) 频域有限信号
在频率区间(f1,f2 )内有定义,其外恒等于零.
三角脉冲信号
正弦波幅值谱
信号的分类与描述