第第 1 1 页页信号的描述信号的描述信号的分类信号的分类几种典型确定性信号几种典型确定性信号第第 2 2 页页l 信号信号是信息的一种物理体现。它一般是随时间或是信息的一种物理体现。它一般是随时间或位置变化的物理量。位置变化的物理量。l 信号按信号按物理属性物理属性分：分：电信号电信号和和非电信号非电信号。它们可。它们可以相互转换。以相互转换。 电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号程讨论电信号简称简称“信号信号”。l 电信号的基本形式电信号的基本形式：随时间变化的电压或电流。：随时间变化的电压或电流。l 描述信号的常用方法描述信号的常用方法（1 1）表示为时间的函数）表示为时间的函数 （2 2）信号的图形表示）信号的图形表示波形波形“信号信号”与与“函数函数”两词常相互通用。两词常相互通用。2021/6/162021/6/162 2第第 3 3 页页l 按实际用途划分：按实际用途划分：电视信号，雷达信号，控制信号，通信信号，电视信号，雷达信号，控制信号，通信信号，广播信号广播信号 信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。号进行分类。l 按所具有的时间特性划分：按所具有的时间特性划分：确定信号和随机信号确定信号和随机信号； 连续信号和离散信号连续信号和离散信号；周期信号和非周期信号周期信号和非周期信号； 能量信号与功率信号能量信号与功率信号；一维信号与多维信号一维信号与多维信号； 因果信号与反因果信号；因果信号与反因果信号；实信号与复信号；实信号与复信号； 左边信号与右边信号；等左边信号与右边信号；等等。等。第第 4 4 页页可用确定的时间函数表示的信号可用确定的时间函数表示的信号。对于指定的某一时刻对于指定的某一时刻t，有确定的函数值，有确定的函数值f(t)。确定性信号确定性信号随机信号随机信号取值具有不确定性的信号取值具有不确定性的信号。如：电子系统中的起伏热噪声、雷电干扰信号。如：电子系统中的起伏热噪声、雷电干扰信号。2021/6/162021/6/164 4第第 5 5 页页l连续时间信号：连续时间信号：在连续的时间范围内在连续的时间范围内(- - t ）有定）有定义的信号，简称连续信号。义的信号，简称连续信号。 这里的这里的“连续连续”指函数的定义域指函数的定义域时间是连续时间是连续的，但可含间断点，至于值域可连续也可不连续。的，但可含间断点，至于值域可连续也可不连续。 用用t t表示连续时间变量。表示连续时间变量。值域连续值域连续值域不连续值域不连续2021/6/162021/6/165 5第第 6 6 页页 仅在一些离散的瞬间才有定义的信号，简称仅在一些离散的瞬间才有定义的信号，简称离散离散信号信号。 定义域定义域时间是离散的时间是离散的，它只在，它只在某些规定的离散瞬间给出函数值，其某些规定的离散瞬间给出函数值，其余时间无定义。如右图的余时间无定义。如右图的f(t)仅在一仅在一些离散时刻些离散时刻tk(k = 0,1,2,)才有定才有定义，其余时间无定义。义，其余时间无定义。 离散点间隔离散点间隔Tk= tk+1- -tk可以相等也可可以相等也可不等。通常取等间隔不等。通常取等间隔T，离散信号可，离散信号可表示为表示为f(kT)，简写为，简写为f(k)，这种等间，这种等间隔的离散信号也常称为序列。其中隔的离散信号也常称为序列。其中k称为序号。称为序号。2021/6/162021/6/166 6第第 7 7 页页上述离散信号可简画为上述离散信号可简画为用表达式可写为用表达式可写为或写为或写为f( (k k)= )= ，0 0，1 1，2 2，-1.5-1.5，2 2，0 0，1 1，0 0，k=0k=0通常将对应某序号通常将对应某序号m m的序列值称为第的序列值称为第m m个样点的个样点的“样值样值”。 2021/6/162021/6/167 7第第 8 8 页页数字信号：数字信号：时间和幅值均为离散时间和幅值均为离散 的信号的信号。(取值取一些规取值取一些规 定的数值定的数值)模拟信号：模拟信号：时间和幅值均为连续时间和幅值均为连续 的信号的信号。连续信号与模拟信号，离散信连续信号与模拟信号，离散信号与数字信号常通用。号与数字信号常通用。取样信号：取样信号：时间离散的，幅值时间离散的，幅值 具有无限精度的信号具有无限精度的信号。取取样样量量化化2021/6/162021/6/168 8第第 9 9 页页 定义在定义在(- -，)区间，每隔一定时间区间，每隔一定时间T (或整数或整数N），），按相同规律重复变化的信号。按相同规律重复变化的信号。连续周期信号连续周期信号f(t)满足满足 f(t) = f(t + mT)，m = 0,1,2,离散周期信号离散周期信号f(k)满足满足 f(k) = f(k + mN)，m = 0,1,2,满足上述关系的最小满足上述关系的最小T( (或整数或整数N) )称为该信号的称为该信号的周期周期。不具有周期性的信号称为不具有周期性的信号称为非周期信号非周期信号。2021/6/162021/6/169 9第第 1010 页页周期周期2021/6/162021/6/161010第第 1111 页页由上面几例可看出由上面几例可看出：连续正弦信号一定是周期信号，而正弦序列不一定是连续正弦信号一定是周期信号，而正弦序列不一定是周期序列。周期序列。两连续周期信号之和不一定是周期信号，而两周期序两连续周期信号之和不一定是周期信号，而两周期序列之和一定是周期序列。列之和一定是周期序列。例例1 1例例2 2例例3 3连续周期信号示例连续周期信号示例离散周期信号示例离散周期信号示例1离散周期信号示例离散周期信号示例22021/6/162021/6/161111第第 1212 页页 将信号将信号f (t)施加于施加于1电阻上，它所消耗的瞬时功率电阻上，它所消耗的瞬时功率为为| f (t) |2，在区间，在区间( , )的能量和平均功率定义为的能量和平均功率定义为（1）信号的能量）信号的能量E（2）信号的功率）信号的功率P 若信号若信号f (t)的能量有界，即的能量有界，即 E ,则称其为能量有则称其为能量有限信号，简称限信号，简称能量信号能量信号。此时。此时 P = 0 若信号若信号f (t)的功率有界，即的功率有界，即 P ,则称其为功率有则称其为功率有限信号，简称限信号，简称功率信号功率信号。此时。此时 E = 2021/6/162021/6/161212第第 1313 页页? ?一个信号可不可能既是能量信号又是功率信号？一个信号可不可能既是能量信号又是功率信号？注意：注意：1 1、一个信号不可能既是能量信号又是功率信号。、一个信号不可能既是能量信号又是功率信号。2 2、信号有可能既不是能量信号也不是功率信号。、信号有可能既不是能量信号也不是功率信号。2021/6/162021/6/161313第第 1414 页页对于离散信号，也有能量信号、功率信号之分。对于离散信号，也有能量信号、功率信号之分。 若满足若满足 的离散信号，称为的离散信号，称为能量信号能量信号。 若满足若满足 的离散信号，称为的离散信号，称为功率信号功率信号。2021/6/162021/6/161414第第 1515 页页(1) 一般周期信号为功率信号。一般周期信号为功率信号。(2) 时限信号时限信号( (仅在有限时间区间不为零的非周期信号仅在有限时间区间不为零的非周期信号) )为能量信号。为能量信号。(3) 还有一些非周期信号，也是非能量信号。还有一些非周期信号，也是非能量信号。如如(t)是功率信号；是功率信号；而而t(t)、 e t为非功率非能量信号为非功率非能量信号; ;(t)是无定义的非功率非能量信号。是无定义的非功率非能量信号。2021/6/162021/6/161515第第 1616 页页一维信号一维信号：只由一个自变量描述的信号，如语音信号只由一个自变量描述的信号，如语音信号。多维信号多维信号：由多个自变量描述的信号，如图像信号。由多个自变量描述的信号，如图像信号。还有其他分类，如：还有其他分类，如：l 实信号与复信号实信号与复信号l 左边信号与右边信号左边信号与右边信号l 因果信号和反因果信号因果信号和反因果信号等等。等等。2021/6/162021/6/161616第第 1717 页页本课程讨论确定性信号。本课程讨论确定性信号。先连续，后离散；先周期，后非周期。先连续，后离散；先周期，后非周期。1.1.指数信号指数信号2.2.正弦信号正弦信号3.3.复指数信号复指数信号( (表达具有普遍意义表达具有普遍意义) )4 4. 取样信号取样信号(Sampling Signal)2021/6/162021/6/161717第第 1818 页页 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！