第3章 信号分析基础 1 (工程测试技术)20129.ppt

1、1,CH3,信号分析基础,2,信号分析基础,信号的分类主要依据信号波形特征来划分，故先建立信号波形的概念。,1 信号的基本概念,第2章 信号分析基础,3,0,x(t),t,信号波形图,信号分析基础,信号波形：被测信号幅度随时间的变化历程称为信号的波形。,4,为深入了解信号的物理实质，从不同角度观察信号，可分为：, 从信号可否确定分,- 确定性信号、非确定性信号, 从信号的幅值和能量分,- 能量信号、功率信号, 从分析域分,- 时域、频域, 从连续性分,- 连续时间信号与离散时间信号,信号分析基础,2 信号的分类,5,可用明确数学关系式描述的信号确定性信号。 不能用数学关系式描述的信号非确定性信

2、号。, 信号的分类及其描述域,（1）确定性信号,6, 周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号 x( t ) = x( t + nT ),简单周期信号,复杂周期信号,确定性信号, 信号的分类及其描述域,7, 非周期信号：不重复出现的确定性信号,准周期信号:由多个周期信号合成，但各信号频率比为无理数。如x(t) = sin(t)+sin(2.t),瞬态信号:,确定性信号, 信号的分类及其描述域,持续时间有限的信号，如: x(t)= e-Bt Asin(2 f t),8, 非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知， (随机信号) 所描述物理现象是一种 随机过程,噪声信号(平稳),非

3、确定性信号, 信号的分类及其描述域,9,（2）能量信号与功率信号, 能量信号 在所分析区间（-，）内，能量为有限值的信号称为能量信号，满足条件：,一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。, 信号的分类及其描述域,10, 功率信号 在所分析的区间（-，）内，信号能量不为有限值。此时，研究其平均功率更为合适。,一般：持续时间无限的信号都属于功率信号, 信号的分类及其描述域,11,连续时间信号:在所有时间点上有定义,离散时间信号:仅在若干时间点上有定义, 信号的分类及其描述域,（3） 连续时间信号与离散时间信号,12,（4） 时限与频限信号, 时域有限信号: 在时间段 (t1，t2)内有定义，其外恒为

4、零, 频域有限信号:在频率区间(f1，f2 )内有定义，其外恒为零, 信号的分类及其描述域,13,信号的时、频域描述可以互相转换，并且包含相同的信息量。把时域数学表达式转换成频域表达式称为频谱分析。,（3）信号的时域与频域描述, 信号的分类及其描述域,14, 时域描述 时域图 频域描述 频谱图 幅频谱图 相频谱图, 信号的分类及其描述域,15,第二节 周期信号及其频谱分析,16,第二节 周期信号及其频谱分析,三角函数形式的傅里叶级数,对满足狄里赫利条件的周期信号x(t) ,在（-T0/2，T0/2）可以展成：,狄里赫利条件： 1）函数在（-T0/2，T0/2）区间连续 2）或者只有有限个第一类

5、间断点 3）且只有有限个极值点,17,周期信号及其频谱分析,式中， 常值分量（直流量）； 余弦分量 ； 正弦分量, 三角函数展开式,18,常值分量,各谐波分量的幅值,初相位角,三角函数变换，正余弦同频项合并后：, 三角函数展开式,周期信号及其频谱分析,19,周期信号FS的物理含义：, 三角函数展开式,周期信号及其频谱分析,复杂周期信号 = 直流分量 + （各次谐波） 谐波次数=1,2,3 ,20,周期信号及其频谱分析,解：傅里叶系数, 三角函数展开式,21,周期信号及其频谱分析,初相角,傅里叶级数的三角函数展开：, 三角函数展开式,解：,22, 三角函数展开式,周期信号及其频谱分析,23, 时域,耐心点哟！,周期信号及其频谱分析,27, 三角函数展开式,周期信号及其频谱分析,双边频谱与单边频谱,28,28