惠州学院彭文娟老师通信原理课件-第二章-信号

惠州学院彭文娟老师通信原理课件第二章信号--•信号的基本概念•信号的时域分析•信号的频域分析•信号的功率谱密度01信号的基本概念信号的定义总结词信号是传输信息的载体，通常以波的形式存在详细描述信号是传输信息的物理量，它可以是有形的波，如电磁波、声波等，也可以是无形的能量场，如引力场、电场等信号是信息传递的载体，通过信号的传输，信息得以传递和交换信号的分类要点一要点二总结词详细描述信号可以根据不同的特征进行分类，常见的分类方式有连根据信号是否连续，可以分为连续信号和离散信号连续续信号和离散信号、确定性信号和随机信号等信号是指在时间或空间上连续变化的信号，如正弦波；离散信号则是指在时间或空间上取值有限的信号，如数字信号根据信号的性质，可以分为确定性信号和随机信号确定性信号是指可以完全预测其未来值的信号，如正弦波；随机信号则是指无法预测其未来值的信号，如噪声信号的特性总结词详细描述信号的特性主要包括周期性、幅度、频率、相位等周期性是指信号重复出现的时间间隔，是衡量信号规律性的一个重要参数幅度是指信号的强弱程度，是决定信号能量大小的因素之一频率是指单位时间内信号周期变化的次数，是衡量信号快慢的参数相位是指信号在不同时刻所处的位置或状态，它决定了信号的起始点和波形形状这些特性在通信原理中具有重要的意义，它们决定了信号的传输方式、调制方式以及信息容量等02信号的时域分析信号的时域表示010203信号的时域表示常见信号信号的时域特性通过时间函数来描述信号，正弦波、余弦波、方波、周期性、稳定性、突变性包括幅度、相位和频率等脉冲波等等参数信号的时域运算01020304信号的加法信号的减法信号的乘法信号的积分和微分两个信号相加，得到一个新的两个信号相减，得到一个新的两个信号相乘，得到一个新的对信号进行积分和微分运算，信号信号信号得到新的信号信号的时域变换傅里叶变换拉普拉斯变换Z变换反变换将离散时域信号转换为将时域信号转换为频域将时域信号转换为复平复平面上的函数，用于将变换后的结果还原为信号，用于分析信号的面上的函数，用于分析分析离散时间系统的特原始的时域信号频率成分信号的稳定性性03信号的频域分析信号的频域表示信号的频域表示方法傅里叶级数、傅里叶变换、离散傅里叶变换等频域表示的特点将时间域信号转换为频域信号，便于分析信号的频率特性和频谱特性频域表示的应用信号的调制、解调、滤波等信号的频域运算频域运算的基本运算01加法、减法、乘法、除法等频域运算的性质02线性性质、时移性质、频移性质、共轭性质等频域运算的应用03信号的合成、分离、调制与解调等信号的频域变换频域变换的方法频域变换的性质频域变换的应用傅里叶变换、离散傅里叶线性性质、时移性质、频信号处理、图像处理、语变换、快速傅里叶变换等移性质、尺度变换等音处理等领域04信号的功率谱密度功率谱密度的定义01功率谱密度（PSD）信号的傅里叶变换的模的平方，表示信号中各个频率分量的功率分布情况02对于离散信号，其功率谱密度为傅里叶系数模的平方；对于连续信号，其功率谱密度为傅里叶变换的模的平方功率谱密度的性质非负性有限性功率谱密度是一个非负实数，因为信对于具有有限时间持续期的信号，其号的傅里叶变换的模的平方总是非负功率谱密度是有限的，即只在一定频的率范围内存在偶对称性对于实数信号，其功率谱密度是偶函数，即对于离散信号，PSDω=PSD-ω；对于连续信号，PSDω=PSD-ω功率谱密度的计算方法直接计算法间接计算法实验测量法对于离散信号，可以通过计算傅通过测量信号的参数（如均值、通过实验测量信号在不同频率下里叶系数的模的平方得到功率谱方差等），利用相关公式计算出的幅值，然后绘制出功率谱密度密度；对于连续信号，可以通过功率谱密度曲线计算傅里叶变换的模的平方得到功率谱密度THANK YOU。