第一章 信号与系统的基本概捻
§1.1 引言
意义：
1．
信号与系统广泛应用于各领域，通信、雷达、电视、生物医学、化学、核物理、地震等；
卫星 信号 信号 系统 发射机 接收机 卫星通信系统
（输入信号）X光 CT扫描机 （输出电信号） （系统） 透视结果 （输出光信号） 2．
CT扫描系统
信号与系统是信号分析、处理的基础
x(t) 输入信号 已知 系统 （变换） y(t) 输出信号（响应） 求解
??确定信号?????随机信号???连续信号???离散信号????周期信号???非周期信号??能量信号?????功率信号????实信号????复信号????????1?线性、非线性系统????2?时不变、时变系统????3?因果、非因果系统??????4?稳定、非稳定系统???5?可逆、非可逆系统??????6?记忆、非记忆系统?????????响应??????连续、离散信号???????? ???
§ 1.2基本概念与描述
1．消息、信息、信号
消息?形式—文字、符号、数字、语???内容—信息（尚未确定的）?言等
消息：是以文字、符号、数字、语言等载体的形式表现出的信息。 信息：是消息中蕴涵的尚未确定的内容。
信号：反映信息的物理量（声、光、电、位移、速度等），是系统直接进行加工、变换以实现通信的对象。——易于系统的处理与变换和传输
2．
信号的描述
信号的共性：在一定的条件下其物理量值随一个或多个独立变量变化。 ①信号的图形表示：
例1. 信号随时间变化(波形):
乐音 t
噪声
10.80.60.40.20.20.40.60.8
⑵信号的数学表示：
信号表示为一个或多个独立变量的函数。 X(t)—— 一维函数（语言信号等） f(x,y)——二维函数（静止图象） f(x,y,t)——二维函数（活动图象）
⑶信号的时间特性
t ——信号在时域中反映出波形特征（在时域中分析的是信号的时间特性） ①波形的时域分析：波形的最大值、平均值、最小值，波形出现的先后（相位），持续时间长短，重复周期（T），变化快慢(f)，波形的分解与合成。 例2.波形的时间特性
X(t)=Asin (ωt) T t
例3．波形的合成与分解
21.510.5X(t)=cos(ωt)+cos(2ωt) 51015-0.5-110.5X1(t)=cos(ωt) 51015-0.5-11X2(t)=cos(2ωt) 510150.5-0.5-1 ⑵信号的频率特性
——信号在频域中进行分析，反映信号的频率分量（频谱）
?振幅谱信号—（频域分析）???相位谱例4．上例中信号X(t)的频域分析
Ak 900 ωo 2ωo ω o Фk 0 -90o ωo 2ωo ω
振幅谱 相位谱
§1.3信号的分类
1．
依据x(t)是否可预知，分类为：
确定信号——周期信号（实际信号在一段时间内近似为确定信号）
随机信号——不能预知其随时间变化规律的信号（一般噪声，实际信号程度
上是随机信号）
例5． X(t)
周期信号 t x(t) 阻尼震荡 0.750.50.252-0.25-0.5-0.754681012 t
10.80.60.40.20.20.40.60.8白噪声
2．
依据x(t)是否可连续取值，分类为：
连续时间信号——t可连续取值，除若干不连续点外，X(t)任意时刻有定义。 离散时间信号——t只能在一些离散时刻（无量刚整数t=n=0，±1，±2?）
取值，且 X[n]有定义。
例6．
X(t) 2.521.510.5X(t) 24681012-0.5t t X[n] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 n
附注：①连续时间信号有：模拟信号（取值是连续的，实际信号一般是模拟信号）；取值不连续但有定义的信号。
②离散时间信号有：数字信号（只能取一些规定的离散值——量化）；可取任意值
3. 依据x(t)是否周期变化，分类为： 周期信号；x(t±nT)=x(t)，T为信号周期。 非周期信号：不重复变化的信号。