浙江科技大学：《信号与系统基础》课程教学课件（PPT讲稿）第1章 信号与系统的基本概念（1/2）

第1章信号与系统的基本概念

第1章 :信号与系统的基本概念

1.1引言·信号(Signals):·信号、常用信号、（t)函数及其应用：·系统(Systems):·LTI系统及其重要性质、单位冲激响应、信号通过系统的时域分析signalsignalsysteminout

1.1 引言 • 信号(Signals)： • 信号、常用信号、δ(t)函数及其应用； • 系统(Systems)： • LTI系统及其重要性质、单位冲激响应、信 号通过系统的时域分析

1.21信号的描述与分类信号的定义·1.2.1，信号是信息的载体，也即信息的物理表现或存在形式，广义而言，信号是指某一或某些物理量以时间或（及）空间位置为自变量的函数。。注意：本课中只涉及一维信号的情况，通常将其理解为电压或电流随时间变化的函数：内在的信息由函数即信号随时间变化来携带或反映

1.2 信号的描述与分类 • 1.2.1 信号的定义 • 信号是信息的载体，也即信息的物理表现或 存在形式，广义而言，信号是指某一或某些 物理量以时间或（及）空间位置为自变量的 函数。 • 注意：本课中只涉及一维信号的情况，通常 将其理解为电压或电流随时间变化的函数， 内在的信息由函数即信号随时间变化来携带 或反映

1.2.2信号分类/signal Characteristics1．连续信号与离散信号r(t)a[n] = α(nT)1i1026104T6T8T 10T8OT2T4连续时间信号离散时间信号Discrete-time signacontinuous-time signal1信号的图形表示

1.2.2 信号分类/Signal Characteristics： 1. 连续信号与离散信号 信号的图形表示 连续时间信号 离散时间信号 continuous-time signal Discrete-time signa l

·2．模拟信号与数字信号·实际应用中，连续时间信号与模拟信号这两个名词往往不加以区分。·本课中，把时间上离散、幅度上仅能取有限个不同值的信号称为数字信号。a(t)in]i116248010648102模拟信号/Analog数字信号/digital

• 2. 模拟信号与数字信号 • 实际应用中，连续时间信号与模拟信号这 两个名词往往不加以区分。 • 本课中，把时间上离散、幅度上仅能取有 限个不同值的信号称为数字信号。 模拟信号/Analog 数字信号/digital

3.确定性信号与随机信号如果除了不连续点外，信号对于任何给定的时刻值都有确定的数值，信号就称为确定性信号。·随机信号是指在任意给定时刻其值不确定的信号。信息体现于随机性中，但对信号传输、处理过程中对系统的要求以及系统特性可通过对确定性信号通过系统的研究得到，故确定性信号（deterministicsignal）研究乃是基础。本课程中只涉及确定性信号，随机信号（randomsignal）只在极有限情况下略加引入

• 3. 确定性信号与随机信号 • 如果除了不连续点外，信号 对于任何 给定的时刻值都有确定的数值，信号 就称为确定性信号。 • 随机信号是指在任意给定时刻其值不确 定的信号。 • 信息体现于随机性中，但对信号传输、处理过程中对系 统的要求以及系统特性可通过对确定性信号通过系统的 研究得到，故确定性信号(deterministic signal)研究 乃是基础。 • 本课程中只涉及确定性信号，随机信号(random signal) 只在极有限情况下略加引入

·4.周期信号与非周期信号(periodic or non-periodic signal)周期信号的定义：，对连续时间信号，若存在正数T，使得对任意的t，恒有：f（t)=f（t+T)，称f（t)是周期的，周期为T，对离散时间信号，若存在正整数N，使得对任意n，恒有：f (nT)=f [(n+N) T)或f (n)=f (n+N)称f(nT)或f(n)为周期的，周期为NT或N。不能满足式f（t)=f（t+T)的连续时间信号称为非周期信号

• 4. 周期信号与非周期信号 (periodic or non-periodic signal) 周期信号的定义： • 对连续时间信号，若存在正数T，使得对任意的t， 恒有：f(t)=f(t+T) ，称f(t)是周期的，周期为T。 • 对离散时间信号，若存在正整数N，使得对任意n， 恒有： f(nT)=f[(n+N)T]或f(n)=f(n+N) 称 f(nT)或 f(n)为周期的，周期为NT或N。 • 不能满足式f(t)=f(t+T)的连续时间信号称为非周期 信号

周期延拓任何连续时间信号总可以通过周期延拓的方法构成一周期信号。·例如给定 x(t）用以下方法:+8x(t) = Zx(t+nT)n=-80其中，是整数，T是正数。x(t) = x(t +T)不难验证：板书：【例1-1】

周期延拓 • 任何连续时间信号总可以通过周期延拓的方法 构成一周期信号。 • 例如给定 x(t) 用以下方法：  + =− = + n x(t) x(t nT) ~ 其中，n是整数，T是正数。 不难验证： ( ) ~ ( ) ~ x t = x t + T 板书：【例1-1】

5.能量信号与功率信号能量信号和功率信号是能量有限信号和功率有限信号的简称。通常我们以 x(t)来定义信号x(t)的功率。能量信号：+o0[1 f(t) 2 dt <00即：能量有限信号-80功率信号：-OJ1 f(t) dt = 00即：功率有限信号8

5.能量信号与功率信号 • 能量信号和功率信号是能量有限信号和功率 有限信号的简称。 • 通常我们以 来定义信号 的功率。 • 能量信号：  + − f t dt   2 | ( ) | x (t) 2 x(t)  + − f t dt =  2 | ( ) | 功率信号： 即：能量有限信号 即：功率有限信号

1.2.3信号特性描述时域时间函数形式，包含了信号含有的全部信息。频域一工程上广泛采用了频域描述的方法，将信号分解为正弦波的线性组合，了解了这个线性组合中不同频率的正弦波所占的比重及其相对时间关系，也就知道了信号的特性。这就是有名的傅立叶（Fourier）分析

1.2.3 信号特性描述 • 时域——时间函数形式 ，包含了信号含有的 全部信息。 • 频域——工程上广泛采用了频域描述的方法， 将信号分解为正弦波的线性组合，了解了这个 线性组合中不同频率的正弦波所占的比重及其 相对时间关系，也就知道了信号的特性。这就 是有名的傅立叶（Fourier）分析