华侨大学：《信号与系统》课程教学资源（PPT课件讲稿，机电版）第1章 绪论

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Signals analysis & processing 第1章 绪 论 华侨大学机电及自动化学院 信号分析与处理

AO UNIV 机电测控系统 信 非电量 信息学科 激发 声、光、电、力 传感器电 信息振动等 检测技术 对象 过拉测信息流 测量电疏 地子 过程管理 技术 管理学科 流 信号分析仪器 系统制造 是流 信号分析与处理 自动控制)本课程 材料与系统设计 制造学科 控制学科 原料 计算机学科 目标 2AU<X

2 X 机电测控系统 系统设计 激发 信号 信息 检测技术 电子 技术 信号分析与处理 控制学科 计算机学科 材料与 制造学科 管理学科 过程监测控制 物质流 信息流 能量流 声、光、电、力、 振动等 过程管理 对象 传感器 测量电路 信号分析仪器 系统制造 自动控制 非电量 电量 目标 原料 成品 本课程 信息学科

AO UNIV 主要内容 1.1信号及其分类 1.2信号分析与处理概述 1.3自动控制中的信号分析与处理 1.4系统及其性质 3u<>X

3 X 主要内容 ⚫ 1.1 信号及其分类 ⚫ 1.2 信号分析与处理概述 ⚫ 1.3 自动控制中的信号分析与处理 ⚫ 1.4 系统及其性质

11信号及其分类 信号、信息与消息 信号的分类 4u<>X

4 X 1.1 信号及其分类 ⚫ 信号、信息与消息 ⚫ 信号的分类

AO UNIV 1.1.1信号、信息与逍息 信息( Information): 人类社会和自然界中需要传送、交换、存储和抽 取的抽象内容 反映事物本身运动状态和特征。 例:故障信息 信息的两面性 经济信息 预警信息 客观性:信息交换是普遍存在 抽象性:难以直接观察须相关的技术或经验。 5u<>X

5 X 1.1.1 信号、信息与消息 •信息（Information）： •人类社会和自然界中需要传送、交换、存储和抽 取的抽象内容； •反映事物本身运动状态和特征。 •信息的两面性 •客观性：信息交换是普遍存在； •抽象性：难以直接观察,须相关的技术或经验。 •例:故障信息 经济信息 预警信息

1.1.1信号、信息与逍息 消息( Message):传达信息的方式或媒介 语言:小道消息 文字:参考消息 图像:卫星气象图 数据:区域人口统计数据 信息是消息的内涵 或消息中蕴含的新知识、新概念、事物特征 6AU<X

6 X 1.1.1 信号、信息与消息 • 消息（Message）：传达信息的方式或媒介 •语言：小道消息 •文字：参考消息 •图像：卫星气象图 •数据：区域人口统计数据 •信息是消息的内涵 •或消息中蕴含的新知识、新概念、事物特征

AO UNIV 1.1.1信号、信息与消息 信号( Signal):消息的表现形式或载体 信号是事物的运动状态或特征的具体表现 一般为时、空的函数 例如声、光、电、振动等物理信号 ●测控技术中一般指电信号 ●故障信号 预警信号 心电浪信号 ●噪声/干扰( noise ●主观特色 ●噪声与信号的相对性 7u<>X

7 X 1.1.1 信号、信息与消息 ⚫ 信号（Signal）：消息的表现形式或载体 ⚫ 信号是事物的运动状态或特征的具体表现 ⚫ 一般为时、空的函数 ⚫ 例如声、光、电、振动等物理信号 ⚫ 测控技术中一般指电信号 ⚫ 故障信号 ⚫ 预警信号 ⚫ 心电波信号 ⚫ 噪声/干扰（Noise） ⚫ 主观特色 ⚫ 噪声与信号的相对性

1.1.2信号的分类 信号的分类方式: 按实际用途划分: 按函数中变量个数划分: 电视信号 维信号 雷达信号 二维信号 控制信号 三维信号 通信信号 四维信号 广播信号 多维信号 按信号的时间历程特性划分 8u<>X

8 X 1.1.2 信号的分类 按实际用途划分： 电视信号 雷达信号 控制信号 通信信号 广播信号 …… 信号的分类方式： 按信号的时间历程特性划分 按函数中变量个数划分: 一维信号 二维信号 三维信号 四维信号 多维信号 ……

AO UNIV (1)确定性信号和随机性信号 ●确定性信号 具有确定的变化规律; ●任一时刻信号的取值确定; ●可以用准确的函数、图象、数表来描述 ●可以重现和准确预测。如正弦函数sin()。 ●随机信号(非确定性信号) ●没有确定的变化规律; ●任一时刻信号的取值不确定; ●不能用准确函数、图像、数表描述 不能重现和准确预测; ●用数理统计法研究其规律。 9u<>X

9 X (1) 确定性信号和随机性信号 ⚫具有确定的变化规律； ⚫任一时刻信号的取值确定； ⚫可以用准确的函数、图象、数表来描述； ⚫可以重现和准确预测。 如正弦函数sin(t)。 ⚫确定性信号 ⚫随机信号（非确定性信号） ⚫没有确定的变化规律； ⚫任一时刻信号的取值不确定； ⚫不能用准确函数、图像、数表描述； ⚫不能重现和准确预测； ⚫ 用数理统计法研究其规律

AO UNIV (2)连信号和财间离散信号 ●连续时间信号 ●信号定义域(时间)是连续的; ●定义城内信号取值是连续的 可以有有限个间断点。 ●用t表示连续时间变量。 离散时间信号(采样信号) x(n ●时间只取某些离散值; ●相邻离散时间点之间信号无定义。 n ●用n表示离散时间变量。 10u<>X

10 X (2) 连续信号和时间离散信号 ⚫ 连续时间信号 ⚫ 离散时间信号（采样信号） n O 1 2 x (n) t x (t) O ⚫信号定义域（时间）是连续的； ⚫定义域内信号取值是连续的； ⚫可以有有限个间断点。 ⚫用t 表示连续时间变量。 ⚫时间只取某些离散值； ⚫相邻离散时间点之间信号无定义。 ⚫用n 表示离散时间变量