《信号系统第3章》课件

BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA《信号系统第3章》ppt课件目录CONTENTS•信号系统的基本概念•信号的运算•信号的变换•信号的传输•信号的应用BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA01信号系统的基本概念信号的定义与分类总结词信号是信息传输的载体，可以分为确定性信号和随机信号详细描述信号是传输信息的载体，它可以表示声音、图像、文字等不同形式的信息根据信号的性质，可以将信号分为确定性信号和随机信号确定性信号是指信号的波形是确定的，可以用数学公式表示；而随机信号则是无法预测的，其波形是随机的信号的特性总结词信号的特性包括周期性、幅度、频率和相位详细描述信号的特性是指信号所具有的物理特征，包括周期性、幅度、频率和相位周期性是指信号重复出现的时间间隔；幅度是指信号的强弱程度；频率是指信号单位时间内重复的次数；相位则是指信号波形在不同时刻所处的位置这些特性决定了信号的传输方式和效果信号的表示方法总结词信号可以用图形、数学公式和数字等多种方式表示详细描述信号的表示方法有多种，其中最常用的是图形表示法，即将信号的波形绘制在坐标系中此外，还可以用数学公式表示确定性信号，用数字序列表示离散时间信号等不同的表示方法可以让我们从不同的角度理解和分析信号BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA02信号的运算信号的加法总结词信号的加法是指将两个信号在时间上对应点的值相加详细描述信号的加法是信号运算中最基本的操作之一对于两个信号$ft$和$gt$，其和信号$ht$为$ht=ft+gt$，即两个信号在时间上对应点的值相加信号的减法总结词信号的减法是指将一个信号在时间上对应点的值减去另一个信号在时间上对应点的值详细描述信号的减法也是信号运算中的基本操作之一对于两个信号$ft$和$gt$，其差信号$ht$为$ht=ft-gt$，即一个信号在时间上对应点的值减去另一个信号在时间上对应点的值信号的乘法总结词信号的乘法是指将一个信号与另一个信号在时间上对应点的值相乘详细描述信号的乘法运算在信号处理中具有重要意义，尤其在调制和解调等应用中对于两个信号$ft$和$gt$，其积信号$ht$为$ht=ft timesgt$，即两个信号在时间上对应点的值相乘信号的除法总结词详细描述信号的除法是指将一个信号在时间上对在某些特定情况下，如滤波器设计等，需应点的值除以另一个信号在时间上对应要进行信号的除法运算对于两个信号点的值VS$ft$和$gt$，其商信号$ht$为$ht=frac{ft}{gt}$，即一个信号在时间上对应点的值除以另一个信号在时间上对应点的值需要注意的是，当除数为零时，会导致不确定或无穷大的结果BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA03信号的变换傅立叶变换傅立叶变换的定义01将时间域的信号通过一组正弦和余弦函数进行展开，得到频域的表示傅立叶变换的性质02包括线性性、时移性、频移性、共轭性、对称性等傅立叶变换的应用03在信号处理、通信、图像处理等领域有广泛的应用，如频谱分析、滤波器设计等拉普拉斯变换拉普拉斯变换的定义将时域的信号通过一组复指数函数进行展开，得到复平面上的表示拉普拉斯变换的性质包括线性性、时移性、频移性、积分性等拉普拉斯变换的应用在控制系统分析和电路分析等领域有广泛的应用，如传递函数分析、稳定性分析等Z变换010203Z变换的定义Z变换的性质Z变换的应用将离散时间信号通过一组包括线性性、时移性、频在数字信号处理和离散时复指数函数进行展开，得移性、卷积性等间系统分析等领域有广泛到复平面上的表示的应用，如离散傅立叶变换、滤波器设计等BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA04信号的传输有线传传输介质特点应用场景常见的有线传输介质包括有线传输具有高带宽、低适用于需要高速、稳定传双绞线、同轴电缆和光纤延迟和低误码率等优点，输的场景，如数据中心、但需要铺设电缆，成本较局域网等高且灵活性较差无线传传输方式应用场景无线传输通过电磁波传送信号，无需适用于移动设备、物联网、无线通信物理连接等领域特点无线传输具有灵活性高、无需铺设电缆等优点，但带宽较低、易受干扰光纤传传输原理利用光的全反射原理，将信号调制在光波上，通过光纤进行传输特点光纤传输具有高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点，是未来通信的重要发展方向应用场景广泛应用于长距离、高速通信网络，如骨干网、数据中心互联等BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA05信号的应用通信领域无线通信利用电磁波传递信号，实现语音、数据、图像等信息的传输有线通信通过电缆、光纤等传输介质传输信号，如固定电话、宽带网络等卫星通信利用卫星转发信号，实现全球范围内的通信雷达领域气象雷达监测气象状况，如降雨、风向等1军事雷达用于探测、跟踪和识别目标，如飞机、导弹等2交通雷达用于监测道路交通状况，如车速、流量等3遥感领域卫星遥感利用卫星获取地球表面信息，如地形、地貌、资源分布等航空遥感利用飞机搭载传感器获取地面信息，如城市规划、土地利用等海洋遥感利用传感器监测海洋环境状况，如海温、海流等。