西华大学：《汽车测试基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 信号分类及其描述

西华大学交通与汽车学院 第二章、信号分类及其描述 本章学习要求: 1.了解信号分类方法 2.掌握信号时域波形分析方法 3.掌握信号频域频谱分析方法

西华大学交通与汽车学院 第二章、信号分类及其描述 本章学习要求： 1.了解信号分类方法 2.掌握信号时域波形分析方法 3.掌握信号频域频谱分析方法

西华大学交通与汽车学院 2.1信号的分类与描述 从信号描述上分 一-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 一-时域与频域;

西华大学交通与汽车学院 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； 2.1 信号的分类与描述

西华大学交通与汽车学院 4从连续性 一-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

西华大学交通与汽车学院 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

2.1信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 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 确定性信号 周期信号 简单周期信号 复杂周期信号 非周期信号 准周期信号 瞬态信号 非确定性信号 平稳随机信号 非平稳随机信号

2.1 信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 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

2.1信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 a)周期信号:经过一定时间可以重复出现的信号 x( t) (t+nT b)非周期信号:在不会重复出现的信号。 o)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 非确定性信号根据是否能满足平稳随机过程的条件 又可以分成平稳随机信号和非平稳随机信号

2.1 信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 a) 周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号 x ( t ) = x ( t + nT ) b) 非周期信号：在不会重复出现的信号。 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。 非确定性信号根据是否能满足平稳随机过程的条件， 又可以分成平稳随机信号和非平稳随机信号

2.1信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 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: x2(4)dt<∞ 般持续时间有限的瞬态信号是能量信号 ∧

2.1 信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 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：     − x (t)dt 2 一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号

21信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 b)功率信号 在所分析的区间(-∞,∞),能量不是有限 值.此时,研究信号的平均功率更为合适。 T 7-o27 x(t)dt oo lim l 般持续时间无限的信号都属于功率信号: 1000 ∧/∧∧ 800 ∪~ M-MwMMMwMwwMMww 800 0.126

2.1 信号的分类与描述 西华大学交通与汽车学院 b)功率信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限 值．此时，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:   ⎯→ − T T T T lim x (t)dt 2 2 1

2.2信号的时域波形分析 西华大学交通与汽车学院 1、信号波形图 000 t -1000 周期T,频率f=1/T 峰值P 双峰值P, p-p

西华大学交通与汽车学院 1、信号波形图 周期T，频率f=1/T 峰值P A t T P Pp-p 双峰值Pp-p 2.2 信号的时域波形分析

22信号的时域波形分析 西华大学交通与汽车学院 4、均值 均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望值。 H2=E[x(2)=lmn÷x()dt 均值:反映了信号变化的中心趋势,也称之 为直流分量。 5、均方值 信号的均方值E[x2(t)],表达了信号的强度 其正平方根值,又称为有效值(RMS),也是信号 平均能量的一种表达。 V2x= E[x(t]=limI x(tat T

西华大学交通与汽车学院 2.2 信号的时域波形分析 4、均值  ⎯→ = = T T x T E x t x t dt 0 1  [ ( )] lim ( ) 均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望值。 均值：反映了信号变化的中心趋势，也称之 为直流分量。 5、均方值  2 2 1 2 0 x T T T = E x t = x t dt ⎯ →  [ ( )] lim ( ) 信号的均方值E[x2(t)]，表达了信号的强度； 其正平方根值，又称为有效值(RMS)，也是信号 平均能量的一种表达

22信号的时域波形分析 西华大学交通与汽车学院 6、方差 信号ⅹ(t)的方差定义为: 2x=E[(x(1)-Ex()2]=lim÷(x()-)t T— 方差:反映了信号绕均值的波动程度

西华大学交通与汽车学院 2.2 信号的时域波形分析 6、方差 方差：反映了信号绕均值的波动程度。 信号x(t)的方差定义为：   2 2 1 2 0 x T T x T = E x t − E x t = x t − dt ⎯ →  [( ( ) [ ( )]) ] lim ( ( ) )