上篇
信号分析
信号是信息的载体,信息通过信号而得以应用。 21世纪是信息世纪,大量的信息
需要获取、处理、传输、应用和存储。因此,对信号进行多角度分析,得到或突出其某
些重要特征,进而更好地对其进行理解和应用是信息化社会的必然要求。
本篇主要介绍信号的定义、分类、基本运算和卷积,重点对连续信号和离散信号进
行了时域和变换域分析, 并对在信号分析中占据重要地位的冲激信号和单位序列做了详
细介绍。
·2·
第1章 信 号
【内容提要 】
本章主要介绍信号的定义及常见的分类方法,重点对连续时间信号与离散时间信号、周期信
号与非周期信号、能量信号与功率信号做了较为详尽的说明。通过对本章内容的学习,读者应对
信号的基本概念有一个较为清晰的认识,为后续内容的学习奠定基础。
【重点难点 】
★ 连续时间信号与离散时间信号
★ 周期信号与非周期信号
★ 能量信号与功率信号
1.1 信号的定义
信号与系统这门课程要解决的问题包括两个方面:信号分析和系统分析,这两方面的内容将
分别在本书的上篇和中篇进行介绍。
为帮助读者更深刻地理解信号的概念,在介绍信号的定义之前,先介绍两个与之相似的概念:
消息和信息。
人们常把来自外界的各种报道统称为消息,而把消息中有意义的内容称为信息。比如:你和
朋友白天在户外,朋友告诉你: “现在是白天” ,这句话是一条消息而不是信息,因为这句话所表
述的内容是你预先所知道的,即对于你(受信者)来说不是新知识。但如果你的朋友告诉你: “明
天要下雨” ,则这句话既属于消息又属于信息,因为这句话带给了你一些你所不知道的新内容。由
于消息和信息具有相对性,比如“明天要下雨”这句话对于已经看过天气预报的人来说,就只能
是消息而不是信息;反之,则既是消息又是信息。本课程对“信息”和“消息”两个概念不加严
格区分,下面给出信号的定义。
信号是信息的表示方式,是信息的载体,信息需要通过信号得以传递。
其实,我们对信号并不陌生。比如:上课铃声
—声音信号,该信号传递的信息是该上课了;
十字路口的交通信号灯
—光信号,该信号传递的信息用于指挥交通;电视机接收的画面 —电
信号,该信号传递电视节目的内容。除此之外,还有广告牌上的文字、温度计测得的温度、压力
传感器测得的压力等,均属于信号的范畴。
描述信号的常用方法主要有两种,一种是将信号表示为一个或
多个独立变量的函数,如: () sin
ftt ,正因如此,在本书中, “信
《信号与系统分析》.pdf