信號與系統(tǒng)（MATLAB版 微課視頻版 第2版） 課件 1-1 信號的定義與分類

1.1.1信號的定義信號的定義以及信號與信息的關系信號是指信息的表現(xiàn)形式與傳送載體，而信息則是信號的具體內(nèi)容。信號與函數(shù)的關系信號可以是時間的一元或多元函數(shù)，還可以是變換域中變量的函數(shù)。在討論信號的有關問題時，“信號”與“函數(shù)”兩個詞常互相通用。1.1信號的定義與分類1.1.2信號的分類根據(jù)信號的特點，常常將信號分為：連續(xù)時間信號與離散時間信號周期信號與非周期信號確定信號與隨機信號能量信號與功率信號1.連續(xù)時間信號與離散時間信號連續(xù)時間信號是指在信號的定義域內(nèi)，除有限個間斷點外，任意時刻都有確定函數(shù)值的信號，通常用來表示。數(shù)學表達式定義域（-∞，∞）值域[-5，5]都是連續(xù)的

數(shù)學表達式為

單位階躍信號,數(shù)學表達式為定義域（-∞，∞）是連續(xù)的，但信號的值只取0或1。信號在處有間斷點。

離散時間信號是指信號的定義域為一些離散時刻，通常用來表示。離散時間信號最明顯的特點是其定義域為離散的時刻，而在這些離散時刻之外無定義。正弦序列

單位階躍序列，數(shù)學表達式為數(shù)學表達式為模擬信號和數(shù)字信號時間離散而幅值連續(xù)的信號稱為抽樣信號。連續(xù)時間信號的幅值可以是連續(xù)的，也可以是離散的。時間和幅值均連續(xù)的信號稱為模擬信號。離散時間信號的幅值也可以是連續(xù)的或離散的。時間和幅值均離散的信號稱為數(shù)字信號。2．周期信號與非周期信號P8例1-1周期信號是定義在（-∞，∞）區(qū)間，每隔一定時間T（或整數(shù)N），按相同規(guī)律重復變化的信號。連續(xù)周期信號離散周期信號非周期信號是不具有重復性的信號。3．確定信號與隨機信號根據(jù)時間函數(shù)的確定性劃分，信號可以分為確定信號與隨機信號。確定信號是指能夠以確定的時間函數(shù)表示的信號。隨機信號也稱為不確定信號，它不是時間的函數(shù)。也就是說，在其定義域內(nèi)的任意時刻沒有確定的函數(shù)值。如馬路上的噪聲，電網(wǎng)電壓（有效值）波動量的大小等。本書著重討論確定時間信號，隨機信號的分析將在數(shù)字信號處理等后續(xù)課程中研究。4．能量信號與功率信號

根據(jù)時間信號的可積性劃分，信號可以分為能量信號與功率信號。連續(xù)時間信號歸一化能量

連續(xù)時間信號歸一化功率

離散時間信號歸一化能量

離散時間信號歸一化能量

能量信號：若信號的歸一化能量為非零的有限值，且其歸一化功率為零，則該信號為能量信號。功率信號：若信號的歸一化能量為無限值，且其歸一化功率為非零的有限值，則該信號為功率信號。直流信號與周期信號都是功率信號。需要注意的情況：一個信號不可能既是能量信號又是功率信號，但卻有少數(shù)信號既不是能量信號也不是功率信號。如單位斜變信號，既不是能量信號也不是功率信號。1.1.3連續(xù)時間信號的MATLAB實現(xiàn)在MATLAB中通常用兩種方法來表示信號，一種是用向量來表示信號，另一種是用符號運算的方法來表示信號。1．向量表示法t=-10:0.02:10;f=sin(t)./t;plot(t,f);title('f(t)=Sa(t)');xlabel('t');axis([-10,10,-0.4,1.1])對于連續(xù)信號，我們可以用兩個行向量和來表示，其中向量是形如的MATLAB命令定義的時間范圍向量，為信號起始時間，為終止時間，為時間間隔。向量為連續(xù)信號在向量所定義的時間點上的樣值。例如輸入如下程序：繪制的Sa(t)信號波形如圖所示:改變的值，可以觀察繪制的波形與上述波形的差別。符號運算表示法就是用符號來進行的運算方法。則得到的波形如圖所示：2．符號運算表示法例如：用符號運算表