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

1.1.1信號(hào)的定義信號(hào)的定義以及信號(hào)與信息的關(guān)系信號(hào)是指信息的表現(xiàn)形式與傳送載體，而信息則是信號(hào)的具體內(nèi)容。信號(hào)與函數(shù)的關(guān)系信號(hào)可以是時(shí)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(hào)的有關(guān)問題時(shí)，“信號(hào)”與“函數(shù)”兩個(gè)詞常互相通用。1.1信號(hào)的定義與分類1.1.2信號(hào)的分類根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)，常常將信號(hào)分為：連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)周期信號(hào)與非周期信號(hào)確定信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)能量信號(hào)與功率信號(hào)1.連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)連續(xù)時(shí)間信號(hào)是指在信號(hào)的定義域內(nèi)，除有限個(gè)間斷點(diǎn)外，任意時(shí)刻都有確定函數(shù)值的信號(hào)，通常用來表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式定義域（-∞，∞）值域[-5，5]都是連續(xù)的

數(shù)學(xué)表達(dá)式為

單位階躍信號(hào),數(shù)學(xué)表達(dá)式為定義域（-∞，∞）是連續(xù)的，但信號(hào)的值只取0或1。信號(hào)在處有間斷點(diǎn)。

離散時(shí)間信號(hào)是指信號(hào)的定義域?yàn)橐恍╇x散時(shí)刻，通常用來表示。離散時(shí)間信號(hào)最明顯的特點(diǎn)是其定義域?yàn)殡x散的時(shí)刻，而在這些離散時(shí)刻之外無定義。正弦序列

單位階躍序列，數(shù)學(xué)表達(dá)式為數(shù)學(xué)表達(dá)式為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)時(shí)間離散而幅值連續(xù)的信號(hào)稱為抽樣信號(hào)。連續(xù)時(shí)間信號(hào)的幅值可以是連續(xù)的，也可以是離散的。時(shí)間和幅值均連續(xù)的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。離散時(shí)間信號(hào)的幅值也可以是連續(xù)的或離散的。時(shí)間和幅值均離散的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。2．周期信號(hào)與非周期信號(hào)P8例1-1周期信號(hào)是定義在（-∞，∞）區(qū)間，每隔一定時(shí)間T（或整數(shù)N），按相同規(guī)律重復(fù)變化的信號(hào)。連續(xù)周期信號(hào)離散周期信號(hào)非周期信號(hào)是不具有重復(fù)性的信號(hào)。3．確定信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)根據(jù)時(shí)間函數(shù)的確定性劃分，信號(hào)可以分為確定信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)。確定信號(hào)是指能夠以確定的時(shí)間函數(shù)表示的信號(hào)。隨機(jī)信號(hào)也稱為不確定信號(hào)，它不是時(shí)間的函數(shù)。也就是說，在其定義域內(nèi)的任意時(shí)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(dòng)量的大小等。本書著重討論確定時(shí)間信號(hào)，隨機(jī)信號(hào)的分析將在數(shù)字信號(hào)處理等后續(xù)課程中研究。4．能量信號(hào)與功率信號(hào)

根據(jù)時(shí)間信號(hào)的可積性劃分，信號(hào)可以分為能量信號(hào)與功率信號(hào)。連續(xù)時(shí)間信號(hào)歸一化能量

連續(xù)時(shí)間信號(hào)歸一化功率

離散時(shí)間信號(hào)歸一化能量

離散時(shí)間信號(hào)歸一化能量

能量信號(hào)：若信號(hào)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(hào)為能量信號(hào)。功率信號(hào)：若信號(hào)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(hào)為功率信號(hào)。直流信號(hào)與周期信號(hào)都是功率信號(hào)。需要注意的情況：一個(gè)信號(hào)不可能既是能量信號(hào)又是功率信號(hào)，但卻有少數(shù)信號(hào)既不是能量信號(hào)也不是功率信號(hào)。如單位斜變信號(hào)，既不是能量信號(hào)也不是功率信號(hào)。1.1.3連續(xù)時(shí)間信號(hào)的MATLAB實(shí)現(xiàn)在MATLAB中通常用兩種方法來表示信號(hào)，一種是用向量來表示信號(hào)，另一種是用符號(hào)運(yùn)算的方法來表示信號(hào)。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(duì)于連續(xù)信號(hào)，我們可以用兩個(gè)行向量和來表示，其中向量是形如的MATLAB命令定義的時(shí)間范圍向量，為信號(hào)起始時(shí)間，為終止時(shí)間，為時(shí)間間隔。向量為連續(xù)信號(hào)在向量所定義的時(shí)間點(diǎn)上的樣值。例如輸入如下程序：繪制的Sa(t)信號(hào)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(hào)運(yùn)算表示法就是用符號(hào)來進(jìn)行的運(yùn)算方法。則得到的波形如圖所示：2．符號(hào)運(yùn)算表示法例如：用符號(hào)運(yùn)算表