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信号的分类与描述

2016-11-05 20:23:14 | 人围观 | 评论:





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信号是带有信息(如语音、音乐、图象、数据等)的物理量或物理现象。如:

   古代烽火台燃放的烟火 → 光信号 ;
   两军对垒鸣金击鼓 → 声信号 ;
   十九世纪发明的Morse电报、Bell电话 → 电信号 ;
   现代多媒体信息时代 → 声、光、电多种信号 。 
1.信号的分类 
   (1)按时域变化特性来分:
          
其中,确定性信号:可用数学关系式或图表来明确描述其关系的信号。

     非确定性信号:具有随机的特点,每次观测的结果都不同,无法用数学式或图表描述其关系,更不能准确预测。可用概率统计的方法由过去估计未来。

       例如:单自由度的无阻尼质量-弹簧振动系统。<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

         

    其位移信号x (t) 可以写为:

                        

      式中:A为振幅(最大值)k为弹簧刚度;m为质量;φ0为初始相位。在此图中,φ0=0。

            x(t)-t曲线表示为位移x(t)随时间t的变化情况。

 

   (2)根据函数自变量的连续与否来分:
     

   (3)从能量德角度来分:

        

 

2.信号的描述

根据描述信号的自变量不同可分为时域信号和频域信号。

信号的时域描述:信号是随时间变化的物理量,以时间作为独立变量,不能描述信号的频率组成成分。

频域描述:把时域信号通过傅立叶变换,在频域描述同一个信号。例如:机器、光驱的振动,在寻找震源时,需要掌握振动信号的频率分量,必须采取频域描述。以频率为横坐标,分别以幅值或相位为纵坐标,就得到幅频图与相频图。

时频分析:设法描述信号在不同时间和频率的能量密度或强度。