信号的基本概念和分类

信号的基本概念和分类

信号的分类：确定与随机，连续与离散

确定信号和随机信号

确定信号：可用确定时间函数表示的信号。

随机信号：信号不能用确切的函数描述，只可能知道它的统计特性比如概率，例如：电子系统中的起伏热噪声、雷电干扰信号。

连续信号和离散信号

连续时间信号：连续时间范围内(-∞

离散时间信号：仅在一些离散的瞬间才有定义的信号，简称离散信号； 当取值为规定数值时，常称为数字信号。

 

 

通常将对应某序号m的序列值称为第m个样点的样值。

连续信号采样变离散信号:

离散信号变连续信号1:

零阶保持(T 为取样间隔)

离散信号变连续信号2:

分段线性(T 为采样周期)

信号的分类：周期与非周期

周期信号(period signal)是定义在(-∞,∞)区间，每隔一定时间T (或整数N )，按相同规律重复变化的信号； 不具有周期性的信号称为非周期信号。

连续信号的周期

 

解：两个周期信号的周期分别为T1和T2，若T1/T2为有理数，则周期信号之和仍然是周期信号，其周期为T1和T2的最小公倍数。

离散信号的周期

定义:离散周期信号f(k)，周期为N，满足下式:

 

 

 

结论：①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。 ②两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。

信号的分类：能量与功率信号，因果与反因果

1.能量信号和功率信号

能量有限信号: 信号的能量E<∞，简称能量信号，此时 P = 0。

功率有限信号: 信号的功率P<∞，简称功率信号，此时 E = ∞。

对于离散信号，也有能量信号、功率信号之分。

结论：

(1) 时限信号(仅在有限时间区间不为零)为能量信号;

(2) 周期信号属于功率信号;

(3) 非周期信号可能是能量信号，也可能是功率信号;

(4) 有些信号既不是能量信号也不是功率信号，如

2.因果信号和反因果信号

因果信号：t < 0，f(t)=0 的信号f(t) [即 t=0 时接入系统的信号]，比如阶跃信号

反因果信号：t ≥ 0，f（t）=0 信号（豁免 0 信号之外）。

还有其他分类，如一维信号与多维信号； 实信号与复信号； 左边信号与右边信号等等。

信号的Matlab表示与绘图

连续信号的绘制

0.001为取样点的间隔，即点取得特别密，近似表示连续信号

2.离散信号的绘制