知识资料信息与计算机基础(一)(新版)

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。PAGE第页/共页7第七章信号与信息和计算机基础共考题6道，所以应重视基本概念第一节信号与信息一．信号与信息概述信息，普通地指人的大脑通过感官所直接感触或间接获取的关于外部世界中事物的存在形式及其运动变化的情况。信号，是指物理对象上可被观测到的现象，如光、电、声、热、力等物理现象。信号是信息的载体，并经由媒体传送至人的感官并被人所获取。可见，信号是“车”，媒体是“路”，信息是“货”，车经路送货。人们通过两种渠道从信号获取信息：一是直接观测对象；二是通过人与人之间的交流，即用符号对信息举行编码后再以信号的形式传送出去，人们在收到这种编码信号并对它举行须要的翻译处理之后间接获取信息，如书籍、报刊用的文字符号编码、数字通信系统中使用的数字信号编码等。此外，信号是详细的，可对它举行加工、处理和传输；信息和数据是抽象的，它们都必须借助信号才干得以加工、处理和传输。各种形态的信号中，电信号占有重要的位置，电信号容易产生、加工、处理和传输，下面所述的信号，倘若没有异常说明，都是指电信号。二．信号的分类按照信息自身的形态及其承载信息的方式不同，信号可分为多种类型。(1)时光信号与代码信号直接观测对象所获取的信号，因观测是在现实世界的时光域里举行的，故是随时光变化的，称之为时光信号。时光信号可以用时光函数、时光曲线或时光序列加以描述。代码信号是指人为生成并按照既定的编码规矩用来对信息举行编码的信号。代码信号只能用它的序列式波形图或自身所代表的符号代码序列来表示。(2)延续时光信号与离散时光信号时光信号包括两大类型：延续时光信号和离散时光序号。延续时光信号是指可以用延续时光函数或延续时光曲线表述的信号。离散时光信号是指只能用离散时光函数或离散时光曲线描述的信号。它是一种惟独在特定的时光点上才浮上的信号，因此，在它的描述中，时光轴上是不能延续取值的。信号的时光曲线表述形式称为信号的波形图。此外，在信号分析中，把时光离散，或数值离散，或时光数值都离散的信号称为离散信号，而把时光和数值都延续的信号称为延续信号。(3)模拟信号与数字信号因为电气与信息工程中只处理电信号，因此，对于经观测所得到的各种原始状态的时光信号都换成电信号（电压或电流信号）之后才干加以处理。这种转换称为“模拟”，相应地，由原始时光信号转换而来的电信号被称为模拟信号。在电气与信息工程中，为了保证模拟转换不走失信息，模拟信号的幅值范围为0～5V（电压信号）或0～20mA（电流信号）。在电气与信息工程中实际所处理的信号都是延续时光信号，故模拟信号实际上是延续时光信号；而离散时光信号通常是运用模拟转换技术变换为数字信号之后再加以处理的。数字信号是指以二进制数字符号“0”或“1”为代码对信息举行编码的信号。在实际应用中，数字信号是一种电压信号，它通常取值0V和＋5V两个离散值，这两个详细的离散值分离用来表示两个抽象的代码“0”和“1”，数字信号也称为代码信号。模拟信号的特点是详细、直观，便于人的理解和运用；数字信号则便于计算机处理。（4）决定性信号和不决定性信号在任何指定的时刻都有决定数值的信号是决定性信号，否则称为不决定性信号。普通地，决定性信号来自决定性的对象；不决定性信号（或称为随机信号）则源于不决定性对象。（5）采样信号与采样保持信号采样是指按等时光间隔读取延续信号的眨眼值。采样所得到的信号称为采样信号。可是采样信号是一种离散信号，是延续信号的离散化形式。按照采样定理，取采样频率f(f＝1/T）为信号中最高谐波频率的2倍以上时，采样信号即可保留原始信号的所有信息。在实际应用中，常将采样得到的每一个眨眼信号在其采样周期内予以保持，生成所谓的采样保持信号，它兼有离散和延续的双重性质。3.模拟信号与信息通过观测直接从对象获取的信号，它提供对象原始形态的信息。在时光域里，它的瞬时量值表示对象的状态信息，它随时光的变化情况提供对象的过程信息。在频率域里，模拟信号是由诸多频率不同、大小不同、相位不同的信号叠加组成的，是有自身特定频谱结构。由此可见，信息被装载于模拟信号的频谱结构之中，故通过频率域分析可以从中提取越发丰盛、越发细微的信息。模拟信号的频率域内容在本章第二节作进一步阐述。4.数字信号与信息数字信号是现代信息技术中最常用的一种代码信号。数字信号是信息的物理代码。数字信号可以用来对“数”举行编码，实现数值信息的表示、运算、传送和处理；它可以用来对文字和其他符号举行编码，实现符号信息的表达、传送和处理；它还可以用来表示逻辑关系，实现逻辑演变、逻辑控制等。数字信号的逻辑编码、数值编码等内容的阐述，见第三节。例：1．信息可以以编码的形式载入（A）A．数字信号之中B．模拟信号之中C．离散信号之中D．采样保持信号之中2．下列关于信号与信息说法准确的是（A）。A．信息含于信号之中；B．信号含于信息之中C．信息是一种异常的信号D．同一信息智能承载在一种信号中3．下列关于信息、信号和数据的讲述中，准确的是（D）。A．信息是信号的表现形式B．信息就是数据C．信息是客观记录事物的数据D．信号是信息的物理载体4．某信号中最高谐波频率f＝500Hz，为保留原始信号的所有信息，采样频率至少应该（B）A500Hz；B1000Hz；C250Hz；D1500Hz5．下列信号中，属于模拟信号的是（B）第二节模拟信号一．模拟信号的描述主意模拟信号是延续时光信号，它可分为周期性信号和非周期性信号两种类型。它们都是由一系列频率、幅度和相位各不相同的正弦交流信号，即所谓的谐波信号叠加而成，故模拟信号可以描述为频率函数的形式。可见，模拟信号既是时光信号又是频率信号，在模拟信号分析中总是从时光域和频率域两个角度加以描述、分析和处理。从这个意义讲，正弦信号在模拟信号分析中具有异常重要的意义。二．模拟信号的时光域描述模拟信号在时光域中可以用延续的时光函数加以描述，即：周期信号用周期时光函数描述；非