CH01 信号与系统分析导论
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CH01 信号与系统分析导论PPT课件
连续时间系统
离散时间系统
2021/3/18
33
二、系统的分类
1．连续时间系统 与 离散时间系统
连续时间系统： f (t)
连续系统
y(t)
系统的输入激励与输出响应都必须为连续时间信号
连续时间系统的数学模型是微分方程式。
离散时间系统： f[k]
离散系统
y[k]
系统的输入激励与输出响应都必须为离散时间信号
2021/3/18
35
二、系统的分类
2．线性系统 与 非线性系统
同时具有 均匀特性 与 叠加特性 方为 线性特性 线性特性 可表示为
其中 a 、b 为任意常数
af1(t ) bf2 (t )
2021/3/18
连续系统
a y1 (t ) by2 (t )
36
二、系统的分类
2．线性系统 与 非线性系统
是人们要传输的对象。例 如，战场上敌方的兵力； 某日某处的气温等等；
电信号 光信号 声信号
旗语
客观存在(事件)->信息->消息(约定的符号)->便于传输的信号
语言
文字
2021/3/186 Nhomakorabea音信号语音信号 “你好” 的波形
2021/3/18
7
生物医学信号
滤波以前干扰严重
滤波以后干扰祛除
2021/3/18
Signals and Systems
2021/3/18
1
教学安排（68学时）
• 学分：4 • 总学时：68
其中：课堂讲授60学时 • 考试方式：闭卷 • 成绩组成：
期末笔试（65%） 平时(35%）= 考勤及课堂10 + 作业10 +实验10 +期 中测试5
[课件]第1章信号与系统分析导论PPT
![[课件]第1章信号与系统分析导论PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/18fcb2cbb8f67c1cfad6b83e.png)
X
信号处理
对信号进行某种加工或变换。 目的： 消除信号中的多余内容； 滤除混杂的噪声和干扰； 将信号变换成容易分析与识别的形式，便于估计 和选择它的特征参量。 信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。
系统(System)
系统（system）：由若干相互作用和相互依赖的事物组 合而成的，具有特定功能的整体。如通信系统、控制 系统、经济系统、生态系统等。 系统三要素：IOP：输入、输出、处理加工 系统可以看作是信号的变换器、处理器。 电系统具有特殊的重要地位，某个电路的输入、 输出是完成某种功能，如微分、积分、放大，也可 以称系统。 在电子技术领域中，“系统”、“电路”、“网 络”三个名词在一般情况下可以通用。
第1章信号与系统分 析导论
课程性质
– 电子信息类专业重要的专业基础 课； – 教学对象：电子信息、自动控制、电子技术 、电气工程、计算机技术、生物医学工程等；
课程性质
先修课 后续课程 《高等数学》 《通信原理》 《线性代数》 《数字识领域引入信号 处理与传输领域的关键性课程，在教学环节中起着承 上启下的作用 。
信号与系统之间的关系 信号与系统是相互依存的整体。
1. 信号必定是由系统产生、发送、传输与 接收，离开系统没有孤立存在的信号； 2. 系统的重要功能就是对信号进行加工、 变换与处理，没有信号的系统就没有存在 的意义
输出信号 输入信号 系统 响应 激励
信号理论与系统理论
信号分析：研究信号的基本性能，如信号 的描述、性质等。 信号理论 信号传输 信号处理
系统分析：给定系统，研究系统对于输入 激励所产生的输出响应。 系统理论 系统综合：按照给定的需求设计（综合） 系统。 重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。 分析的目的：认识世界；综合的目的：改造世界。
信号处理
对信号进行某种加工或变换。 目的： 消除信号中的多余内容； 滤除混杂的噪声和干扰； 将信号变换成容易分析与识别的形式，便于估计 和选择它的特征参量。 信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。
系统(System)
系统（system）：由若干相互作用和相互依赖的事物组 合而成的，具有特定功能的整体。如通信系统、控制 系统、经济系统、生态系统等。 系统三要素：IOP：输入、输出、处理加工 系统可以看作是信号的变换器、处理器。 电系统具有特殊的重要地位，某个电路的输入、 输出是完成某种功能，如微分、积分、放大，也可 以称系统。 在电子技术领域中，“系统”、“电路”、“网 络”三个名词在一般情况下可以通用。
第1章信号与系统分 析导论
课程性质
– 电子信息类专业重要的专业基础 课； – 教学对象：电子信息、自动控制、电子技术 、电气工程、计算机技术、生物医学工程等；
课程性质
先修课 后续课程 《高等数学》 《通信原理》 《线性代数》 《数字识领域引入信号 处理与传输领域的关键性课程，在教学环节中起着承 上启下的作用 。
信号与系统之间的关系 信号与系统是相互依存的整体。
1. 信号必定是由系统产生、发送、传输与 接收，离开系统没有孤立存在的信号； 2. 系统的重要功能就是对信号进行加工、 变换与处理，没有信号的系统就没有存在 的意义
输出信号 输入信号 系统 响应 激励
信号理论与系统理论
信号分析：研究信号的基本性能，如信号 的描述、性质等。 信号理论 信号传输 信号处理
系统分析：给定系统，研究系统对于输入 激励所产生的输出响应。 系统理论 系统综合：按照给定的需求设计（综合） 系统。 重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。 分析的目的：认识世界；综合的目的：改造世界。
ch1_1离散信号与系统时域分析
(a) 0=0； (b) 0=0.1p； (c) 0=0.2p； (d) 0=0.8p； (e) 0=0.9p； (f) 0=p 时的基本周期N
解：
1
(a) 0 /2p 0/1 (c) 0 /2p0.2/21/10
1
N=1 N=10
0
0
-1 0
-1
x[k] = cos0 k , 0=0
数字信号处理
(Digital Signal Processing)
信号与系统系列课程组 国家电工电子教学基地
第一章 离散信号与系统分析基础
离散信号与系统的时域分析 离散信号的频域分析 离散系统的频域分析 双边z变换与反变换 离散系统的系统函数 全通滤波器与最小相位系统 信号的抽样与重建
第一节 离散信号与系统的时域分析 离散信号的表示 离散序列的产生 基本序列 序列的基本运算 系统分类 单位脉冲响应 利用MATLAB求解离散LTI系统响应
) /2
数字信号 cos0k是否为周期的? 周期为多少？ x[k] = x[k+N] = cos0k = cos(0k+0N) 当0N=2p m 时, x[k]才是周期的。即0 / 2p为有理数 时，信号才是周期的。
0 m 如果 , N, m 是不可约的整数， 2p N 则信号的周期为N.
10
20
30
40
0
x[k] = cos0 k , 0=0.2p
10
20
30
40
离散时间信号与系统
例: 试确定余弦序列x[k] = cos0k 当
(a) 0=0； (b) 0=0.1p； (c) 0=0.2p； (d) 0=0.8p； (e) 0=0.9p； (f) 0=p 时的基本周期N
ch01 系统分析与设计简介.ppt
– 以 Internet 為基礎的商業
● 企業與消費者間 (B2C, business-toconsumer)
– 消費者可以上網購得各種商品及服務
● 企業與企業間 (B2B, business-to-business)
– 使得小型的供應商得以接觸到大型客戶，並且讓 買方即刻獲悉市場價格及現貨可供應量
19
企業如何應用各種資訊系統
● 以往，資訊經理人依系統服務的對象來將系 統分類
– – – – 辦公室系統 (Office systems) 操作系統 (Operational systems) 決策支援系統 (Decision support systems) 層峰資訊系統(Executive information systems )
21
企業如何應用各種資訊系統
● 企業運算系統 (enterprise computing systems)
– 是指那些支援全公司資料管理需求的資訊系統而 言
Figure 1-17
22
企業如何應用各種資訊系統
● 交易處理系統 (TP, transaction processing systems)
18
網際網路的衝擊
● 企業與企業間 (B2B, business-to-business)
– 電子資料交換 (EDI, electronic data interchange)
•個別公司之間電腦對電腦的資料傳送
● 以Web為基礎的系統開發
– 以網際網路為基礎的系統開發正在快速改變中 – WebSphere – .NET (唸成dot Net)
– 處理日常業務所產生的資 料
Figure 1-18
23
企業如何應用各種資訊系統
● 企業與消費者間 (B2C, business-toconsumer)
– 消費者可以上網購得各種商品及服務
● 企業與企業間 (B2B, business-to-business)
– 使得小型的供應商得以接觸到大型客戶，並且讓 買方即刻獲悉市場價格及現貨可供應量
19
企業如何應用各種資訊系統
● 以往，資訊經理人依系統服務的對象來將系 統分類
– – – – 辦公室系統 (Office systems) 操作系統 (Operational systems) 決策支援系統 (Decision support systems) 層峰資訊系統(Executive information systems )
21
企業如何應用各種資訊系統
● 企業運算系統 (enterprise computing systems)
– 是指那些支援全公司資料管理需求的資訊系統而 言
Figure 1-17
22
企業如何應用各種資訊系統
● 交易處理系統 (TP, transaction processing systems)
18
網際網路的衝擊
● 企業與企業間 (B2B, business-to-business)
– 電子資料交換 (EDI, electronic data interchange)
•個別公司之間電腦對電腦的資料傳送
● 以Web為基礎的系統開發
– 以網際網路為基礎的系統開發正在快速改變中 – WebSphere – .NET (唸成dot Net)
– 處理日常業務所產生的資 料
Figure 1-18
23
企業如何應用各種資訊系統
第一章信号与系统分析导论--课件
结论 x(t) e j0n 2 以 为周期
2 k 低频
2k 高频
在满足周期性要求的情况下，总能找到互为质数的两个正整数 M, N 使得：
N 2 M （M与N无公因子） 0
此时 N 即2为该M信号的周期, 也称为基波周期,因此该信号的基波频率为
0
2 0
NM
信号 e j0t 和e j0n 的比较
u (t)
1
t
0
u(t)
定义：
u(t)
1， t0 0 ， t0
1
t
0
单位阶跃
➢开关的数学模型 ➢单位阶跃函数的常用形式
单位阶跃的作用
➢起始任意一个函数
sint
信号在t0时刻接入：
0
t
➢描述矩形脉冲
f(t) 1
0
t0
t
sint u(t-t0)
t0
0
t
1 t0
0
t
描述矩形脉冲
f(t)
0 t0
t
E t2 x(t) 2 dt t1
[t , t ] 连续时间信号在
区间的平均功率定义为： 12
P 1 t2 x(t) 2 dt t2 t1 t1
离散时间信号在
区间[n的1能, n量2定]义为
E n2 x[n] 2
离散时间信号在
nn1
区间[n的1平, n均2功] 率为
P 1
n2 x[n] 2
做法一：
x(t) x(t 1) x(3t 1)
2
2
x(t)
1
0
1
t t 1 2 t
x(t 1) 2
1
t
0 1/2 3/2
x(3t 1)
课件信号与系统奥本海姆.ppt
2. System a process of signals, in which input signals are transformed into output signals
4
Ch1. Signals and Systems
Signal：the carrier of information 信号：信息的载体
1
SIGNALS AND SYSTEMS
• 信号与系统
8
Main content ： Ch1. Signals and Systems
• Continuous-Time and Discrete-Time Signals 〔连续时间与离散时间信号〕
• Transformations of the Independent Variable〔自变量的变换〕
信号是信息的具体物理表现形式，包含了信息的 具体内容。总是1个或多个独立变量的函数。
同一信息可以有不同的物理表现形式，因此对应 有不同的信号，但这些不同的信号都包含同一个信息。 这些不同的信号之间可以相互转换。
例如语音信息用声压表示，可用电压或电流信号 作为载体；也可以用一组数据(01)信号作载体。对应 模拟信号和数字信号，可以AD转换。
2
Ch1. Signals and Systems
控制论创始人维纳认为: 信息是人或物体与外部世界交换内容的名称。内 容是事物的原形，交换是信息载体[信号]将事物原形 [内容]映射到人或物体的感觉器官，人们把这种映射 的结果认为获得了信息。通俗地说，信息指人们得到 的消息。
信息多种多样、丰富多彩，具体的物理形态也千 差万别。
• Basic System Properties (根本系统性质) 9
Ch1. Signals and Systems
4
Ch1. Signals and Systems
Signal：the carrier of information 信号：信息的载体
1
SIGNALS AND SYSTEMS
• 信号与系统
8
Main content ： Ch1. Signals and Systems
• Continuous-Time and Discrete-Time Signals 〔连续时间与离散时间信号〕
• Transformations of the Independent Variable〔自变量的变换〕
信号是信息的具体物理表现形式，包含了信息的 具体内容。总是1个或多个独立变量的函数。
同一信息可以有不同的物理表现形式，因此对应 有不同的信号，但这些不同的信号都包含同一个信息。 这些不同的信号之间可以相互转换。
例如语音信息用声压表示，可用电压或电流信号 作为载体；也可以用一组数据(01)信号作载体。对应 模拟信号和数字信号，可以AD转换。
2
Ch1. Signals and Systems
控制论创始人维纳认为: 信息是人或物体与外部世界交换内容的名称。内 容是事物的原形，交换是信息载体[信号]将事物原形 [内容]映射到人或物体的感觉器官，人们把这种映射 的结果认为获得了信息。通俗地说，信息指人们得到 的消息。
信息多种多样、丰富多彩，具体的物理形态也千 差万别。
• Basic System Properties (根本系统性质) 9
Ch1. Signals and Systems
ch1_1离散信号与系统时域分析PPT资料41页
离散时间信号与系统
7
基本序列
(5) 虚指数序列
周期性：
若ejW0N 1 则 e jW 0 (k N ) e jW 0 ke jW 0 N e jW 0 k
即W0N = m2p ， m = 正整数时，信号是周期信号。 结论：如果W0 /2p m/N ， N、m是不可约的整数，
则信号的周期为N。
离散信号: 时间上量化的信号 数字信号: 时间和幅度上都量化的信号
离散时间信号与系统
4
基本序列
(1) 单位脉冲序列
定义： [k]10
k0 k0
(2) 单位阶跃序列
定义u： [k]10
k0 k0
(3) 矩形序列 1 0kN-1
RN[k]0 其他
离散时间信号与系统
[k] 1
-2 - 0 1 2
u[k] 1
MATLAB中的基本函数： exp, sin, cos, square, sawtooth
例: 利用MATLAB产生指数序列 x[k]=Kaku[k]。
a = input('输入指数 a = '); K = input('输入常数K = '); N = input ('输入序列长度N = '); k = 0:N-1; x = K*a.^k; stem(k,x); xlabel('时间');ylabel('幅度'); title(['\alpha = ',num2str(a)]);
离散时间信号与系统
8
基本序列
(6) 正弦型序列
coksW()1(ejWk e-jWk)
2
sink(W)1(ejWk -e-jWk)
ch1-信号与系统-lec[1-2]-1
������ ������������, 求 ������(������).
������ ������ = 0, (������ ≠ 0)
可以看做面积为1的门信号的极限：
1 ������ ������ ������ = lim rect ������→0 ������ ������
−
华中科技大学光学与电子信息学院
������ ������
������ ������
������ ������
例 1.A6: ������ ������ = ������ + ������ ������ − ������ − ������������ ������ − ������
假设 ������(������) =
������(������)
������ ������ (������)
������ ������ ������
华中科技大学光学与电子信息学院
− ������ ������
������ − ������
9
5.2 C-T: 单位冲激信号
C-T 单位冲激信号
∞ ������ −∞
������ ������������ = 1 (冲激强度)
0
������ ������ :
������(������) (1) ������
Autumn 2015
信号与系统 Signals and Systems
Chapter 1
Signals and Systems
Lecture 1-2
邓磊，denglei_hust@
这里的太阳已经落下，温度下降得真快。 我知道，有可能熬不过这个月夜了…… 晚安，地球。晚安，人类。 1月25日 22:36
第一章 信号与系统分析导论
《信号与系统》学习包（作业答案全部要求手写，直接打印平时成绩无效）第一部分前言1、先修与后修2、学习内容信号与系统课程研究信号通过系统的一系列分析与计算方法，它的教学内容可以概括为：两种系统，两类方法，三大变换。
两种系统：连续时间系统和离散时间系统；两类方法：时域分析方法和变换域分析方法两类；三大变换：变换域分析方法使用的三种变换：傅里叶变换，拉普拉斯变换和Z变换。
3、学习目标通过本门课程的学习，学生应该掌握信号分析的基本理论和方法，掌握线性非时变系统的各种描述方法，时域和频域分析方法，掌握有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论。
同时，通过这门课程的学习，学生的分析问题和利用所学的知识解决问题的能力也应该在原来的基础上有所提高。
另外，通过本课程的学习，可以为学生今后进一步学习信号处理、网络理论、通信理论、控制理论等课程打下良好的基础。
4、体系结构在课程的体系结构上，该教材有三个特点。
其一，先时域再变换域。
其二，先信号分析再系统分析。
其三，先连续后离散。
以通信系统和生物医学为应用背景，以系统对信号的响应为主线，展开对信号与系统课程的教学。
本书的知识体系：5、学习方法1.重视练习基于信号与系统课程本身的特点，课后练习及适当的习题课教学是必不可少的。
通过课下作业练习，有利于加深对信号与系统课程的基本概念的认识，有利于加深对信号和系统的各种分析方法的理解和掌握。
2.加强与相关课程的横向联系，培养综合性思维任何一门课程的教学和学习都不是独立的，它与本专业的其他课程甚至其他专业的一些课程有着密切的内在联系。
因此，在学习过程中，要运用横向思维，从而培养自己的综合性思维，加深对问题的全面理解和掌握。
第二部分详细内容第一章信号与系统分析导论1、主要内容：信号、系统的定义、分类及特性，信号与系统的相互关系，以及信号与系统分析方法概述。
2、学习目标：掌握信号的定义及分类，系统的描述、分类及特性。
3、学习重点：掌握确定信号及线性时不变系统的特性。
《ch信号与系统》课件
基本信号的特征
振幅、频率、周期、波形等信号特性及其在系统分 析中的作用将一一呈现。
系统基础
系统的分类
从线性系统到非线性系统，再到时变与时不变系统，剖析各种系统的特征与性质。
系统的特征与性质
时域与频域、稳定性与响应、因果性与时差等系统特性在系统分析中的含义与应用。
连续时间信号与系统
1 连续时间信号
信号分析的基本框架、傅里叶变换与拉普拉斯变换在连续时间系统中的应用。
2 连续时间系统
传递函数与单位冲激响应，连续时间系统可靠性测试等实践应用。
离散时间信号与系统
1
离散时间信号
香农定理、采样定理、离散Fourier变换等关键概念的介绍及其在离散时间系统中 的应用。
2
离散时间系统
差分方程、状态空间分析、离散时间滤波器设计等实践应用。
《信号与系统》
从最基本的概念到实际应用，深入浅出介绍信号与系统的理论与实践。
课程介绍
信号与系统的定义
从连续时间到离散时间，从模拟信号到数字信号，探究信号的本质与特性。
课程目标
学会利用数学方法分析与设计系统，为后续专业课程打下坚实基础。
信号基础
信号的分类
正弦信号、脉冲信号、噪声信号等各种信号结构都 将逐一讲解。
3
Hale Waihona Puke 频率域分析离散时间滤波器的设计、滤波器与变换在信号处理中的应用。
课程总结
关键概念复习
总结课程中的重点知识点，帮助学生更好地理 解与掌握。
下一步的学习计划
为学生提供更多学习资源，畅游信号与系统的 更多深邃世界。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Signals and Systems
主讲：王小川 xcwang@ 信息科学与技术学院
2020/1/4
1
教学安排（68学时）
• 学分：4 • 总学时：68
其中：课堂讲授60学时 • 考试方式：闭卷 • 成绩组成：
期末笔试（65%） 平时(35%）= 考勤及课堂10 + 作业10 +实验10 +期 中测试5
W lim T f (t) 2 dt T T
P lim 1 T f (t) 2 dt T 2T T
离散信号
N
W lim f [k] 2 N N
P lim
1
N
f [k] 2
N 2N 1 N
直流信号与周期信号都是功率信号。
注意: 一个信号可以既不是能量信号也不是功率信号，
3
t 2) 信号本身是离散的 3) 计算机产生
22
二、信号的分类
3. 周期信号 与 非周期信号
连续时间周期信号定义: t R，存在正数T，使得
f (t T ) f (t) 成立，则 f (t) 为周期信号。
离散时间周期信号定义: kI ， 存在正整数N，使得
f [k N] f [k] 成立，则 f [k] 为周期信号。
2020/1/4
20
二、信号的分类
2. 连续信号 与 离散信号
连续信号： 在观测过程的连续时间范围内信号有确 定的值。允许在其时间定义域上存在有限个间断点。 通常以 f (t) 表示。
模拟信号：如果连续信号在任意时刻的取值是连续的。
离散信号： 信号仅在规定的离散时刻有定义。 通常以f [k]表示。
2020/1/4
9
静止的彩色图象： 三基色红(R)、绿(G)、蓝(B)随空间位置变化的信号。
2020/1/4
10
系统：是指由相互作用和依赖的若干事物组 成的、具有特定功能的整体。
2020/1/4
11
视频会议系统（Video Conference System）
2020/1/4
12
雷达/声纳
2020/1/4
信号处理系列
电工电子 实验系列
信号与系统
数字信号处理
电工系列实验 单片机课程设计
电磁场实验
电子系列实验 EDA课程设计 工程素质培训
DSP技术及应用
电子课程设计 DSP课程设计 新技术实验
4
本课程是电子、通信、计算机、自控、信 息处理等专业的重要的专业基础课。
它主要研究信号处理的基本理论与方法， 在教学计划中起着承前启后的作用。
数字信号：取值为离散的离散信号。
2020/1/4
21
连续时间信号 与 离散时间信号 波形
连续时间信号
离散时间信号
f (t)
3 f[k]
1
22
1
f(t) 1
2
0
2020/1/4
t
k -2 -1 0 1 2
离散信号的产生
1) 对连续信号抽样 f [k]=f(kT)
电信号 光信号 声信号
旗语
客观存在(事件)->信息->消息(约定的符号)->便于传输的信号
语言
文字
2020/1/4
6
语音信号
0
2020/1/4
形语 音 信 号
“ 你 好 ”
的
0.1
0.2
0.3
0.4 波
7
生物医学信号
滤波以前干扰严重
滤波以后干扰祛除
2020/1/4
8
静止的单色图象： 亮度随空间位置变化的信号 f (x, y)。
严格: 信号是消息的表现形式与传送载体。
电信号通常是随时间变化的电压或电流。
2. 表示 数学解析式或图形
2020/1/4
19
二、信号的分类
1. 确定信号 与 随机信号 È·¨¶ ÅÐ ºÅ
确定信号
能够以确定的时间
t
函数表示的信号。
随机信号 也称为不确定信号，
不是时间的确定函数。
Ëæ »ú ÐÅ ºÅ µÄ Ò» ¸ö Ñù ± ¾ t
2020/1/4
3
通识 教育
学科 基础
专业 方向
2020/1/4
电子信息类专业技术基础课程体系
非电类系列
电路分析
电工技术
电子技术
电路理论系列
电路基础分析
现代电路分析
电子测量
电子系统系列
模拟电子技术 数字电子技术
通信电子技术 单片机原理
微机原理与 接口技术
电磁场系列
电磁场与电磁波
工程电磁场
电磁场与电磁兼容
2020/1/4
2
教材及参考书
1. 教材：
《信号与系统》 陈后金， 清华大学出版社
2. 参考书：
书目名称 《信号与线性系统分析》 《信号与系统》 《信号与系统》
作者
吴大正 王宝祥 郑君里
出版社
高等教育出版社 哈尔滨工业大学出版社 高等教育出版社
Signals & Systems second edition Alan V.Oppenheim Printice -Hall,Inc. 信号与系统 第二版 刘树棠译西安交大出版社 1998
本课程以工程数学和电路分析为基础，同 时是后续的专业基础课和专业课的基础。
2020/1/4
5
*什么是信号？
引言
通讯
古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯
近代通讯方式：电报、电话、无线通讯
现代通讯方式：计算机网络通讯、视频电视传播、 卫星传输、移动通讯
是人们要传输的对象。例 如，战场上敌方的兵力； 某日某处的气温等等；
满足上述条件的最小的正T、正N称为信号的基本周期。
不满足周期信号定义的信号称为非周期信号。
2020/1/4
23
二、信号的分类
4. 能量信号 与 功率信号
能量信号： 0 < W < ，P = 0。 功率信号： W ，0 < P < 。
归一化能量W 与 归一化功率P 的计算
连续信号
2020/1/4 但不可能既是能量信号又是功率信号。
16
信号与系统分析导论
信号的描述及分类 系统的描述及分类 信号与系统分析概述
2020/1/4
17
信号的描述与分类
信号的基本概念
信号的分类
确定信号 与 随机信号 连续信号 与 离散信号 周期信号 与 非周期信号 能量信号 与 功率信号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/1/4
18
一、信号的基本概念
1. 定义
广义: 信号是随时间或空间变化的某种物理 量。
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GPS
2020/1/4
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例1：信号处理实例 （语音信号）
质量差的语音：
经数字信号处理后的语音：
2020/1/4
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例2：信号处理实例 （图像信号）
原始图像：
加密后的图像：
加密后的图像 中含有的图像：
2020/1/4
此问题是密码学和数 字图像处理的交叉学 科,但主要使用的是 数字信号处理技术
主讲：王小川 xcwang@ 信息科学与技术学院
2020/1/4
1
教学安排（68学时）
• 学分：4 • 总学时：68
其中：课堂讲授60学时 • 考试方式：闭卷 • 成绩组成：
期末笔试（65%） 平时(35%）= 考勤及课堂10 + 作业10 +实验10 +期 中测试5
W lim T f (t) 2 dt T T
P lim 1 T f (t) 2 dt T 2T T
离散信号
N
W lim f [k] 2 N N
P lim
1
N
f [k] 2
N 2N 1 N
直流信号与周期信号都是功率信号。
注意: 一个信号可以既不是能量信号也不是功率信号，
3
t 2) 信号本身是离散的 3) 计算机产生
22
二、信号的分类
3. 周期信号 与 非周期信号
连续时间周期信号定义: t R，存在正数T，使得
f (t T ) f (t) 成立，则 f (t) 为周期信号。
离散时间周期信号定义: kI ， 存在正整数N，使得
f [k N] f [k] 成立，则 f [k] 为周期信号。
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二、信号的分类
2. 连续信号 与 离散信号
连续信号： 在观测过程的连续时间范围内信号有确 定的值。允许在其时间定义域上存在有限个间断点。 通常以 f (t) 表示。
模拟信号：如果连续信号在任意时刻的取值是连续的。
离散信号： 信号仅在规定的离散时刻有定义。 通常以f [k]表示。
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静止的彩色图象： 三基色红(R)、绿(G)、蓝(B)随空间位置变化的信号。
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系统：是指由相互作用和依赖的若干事物组 成的、具有特定功能的整体。
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视频会议系统（Video Conference System）
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12
雷达/声纳
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信号处理系列
电工电子 实验系列
信号与系统
数字信号处理
电工系列实验 单片机课程设计
电磁场实验
电子系列实验 EDA课程设计 工程素质培训
DSP技术及应用
电子课程设计 DSP课程设计 新技术实验
4
本课程是电子、通信、计算机、自控、信 息处理等专业的重要的专业基础课。
它主要研究信号处理的基本理论与方法， 在教学计划中起着承前启后的作用。
数字信号：取值为离散的离散信号。
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连续时间信号 与 离散时间信号 波形
连续时间信号
离散时间信号
f (t)
3 f[k]
1
22
1
f(t) 1
2
0
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t
k -2 -1 0 1 2
离散信号的产生
1) 对连续信号抽样 f [k]=f(kT)
电信号 光信号 声信号
旗语
客观存在(事件)->信息->消息(约定的符号)->便于传输的信号
语言
文字
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语音信号
0
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形语 音 信 号
“ 你 好 ”
的
0.1
0.2
0.3
0.4 波
7
生物医学信号
滤波以前干扰严重
滤波以后干扰祛除
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8
静止的单色图象： 亮度随空间位置变化的信号 f (x, y)。
严格: 信号是消息的表现形式与传送载体。
电信号通常是随时间变化的电压或电流。
2. 表示 数学解析式或图形
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二、信号的分类
1. 确定信号 与 随机信号 È·¨¶ ÅÐ ºÅ
确定信号
能够以确定的时间
t
函数表示的信号。
随机信号 也称为不确定信号，
不是时间的确定函数。
Ëæ »ú ÐÅ ºÅ µÄ Ò» ¸ö Ñù ± ¾ t
2020/1/4
3
通识 教育
学科 基础
专业 方向
2020/1/4
电子信息类专业技术基础课程体系
非电类系列
电路分析
电工技术
电子技术
电路理论系列
电路基础分析
现代电路分析
电子测量
电子系统系列
模拟电子技术 数字电子技术
通信电子技术 单片机原理
微机原理与 接口技术
电磁场系列
电磁场与电磁波
工程电磁场
电磁场与电磁兼容
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教材及参考书
1. 教材：
《信号与系统》 陈后金， 清华大学出版社
2. 参考书：
书目名称 《信号与线性系统分析》 《信号与系统》 《信号与系统》
作者
吴大正 王宝祥 郑君里
出版社
高等教育出版社 哈尔滨工业大学出版社 高等教育出版社
Signals & Systems second edition Alan V.Oppenheim Printice -Hall,Inc. 信号与系统 第二版 刘树棠译西安交大出版社 1998
本课程以工程数学和电路分析为基础，同 时是后续的专业基础课和专业课的基础。
2020/1/4
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*什么是信号？
引言
通讯
古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯
近代通讯方式：电报、电话、无线通讯
现代通讯方式：计算机网络通讯、视频电视传播、 卫星传输、移动通讯
是人们要传输的对象。例 如，战场上敌方的兵力； 某日某处的气温等等；
满足上述条件的最小的正T、正N称为信号的基本周期。
不满足周期信号定义的信号称为非周期信号。
2020/1/4
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二、信号的分类
4. 能量信号 与 功率信号
能量信号： 0 < W < ，P = 0。 功率信号： W ，0 < P < 。
归一化能量W 与 归一化功率P 的计算
连续信号
2020/1/4 但不可能既是能量信号又是功率信号。
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信号与系统分析导论
信号的描述及分类 系统的描述及分类 信号与系统分析概述
2020/1/4
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信号的描述与分类
信号的基本概念
信号的分类
确定信号 与 随机信号 连续信号 与 离散信号 周期信号 与 非周期信号 能量信号 与 功率信号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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一、信号的基本概念
1. 定义
广义: 信号是随时间或空间变化的某种物理 量。
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GPS
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例1：信号处理实例 （语音信号）
质量差的语音：
经数字信号处理后的语音：
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例2：信号处理实例 （图像信号）
原始图像：
加密后的图像：
加密后的图像 中含有的图像：
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此问题是密码学和数 字图像处理的交叉学 科,但主要使用的是 数字信号处理技术