通信原理补充- 确定信号分析 海南大学通信工程.ppt

1、2020/7/27,1,第二章 确定信号分析,信号：一般是时间的函数 确定信号：可以用确定的时间函数表示的信号 周期信号和非周期信号 能量信号和功率信号 基带信号和频带信号 模拟信号和数字信号 随机信号：具有随机性，可用统计规律来描述 通信过程中的有用信号和噪声,2020/7/27,2,确定信号分析,傅立叶变换 确定信号的表示 确定信号通过线性系统 希尔伯特变换 解析信号 频带信号与带通系统,2020/7/27,3,1 傅立叶变换,表达式：,充分条件： f(t) 在无限区间内绝对可积,引入广义函数之后的扩展,2020/7/27,4,1.1 傅立叶变换的运算特性,放大 叠加 复共轭 标度换算 时

2、移 频移,2020/7/27,5,1.1 傅立叶变换的运算特性,调制 卷积 对偶 微分 积分,2020/7/27,6,1.2 常用信号的傅立叶变换,任意周期信号,2020/7/27,7,1.2 常用信号的傅立叶变换,2020/7/27,8,1.2 常用信号的傅立叶变换,2020/7/27,9,1.3 实信号的傅立叶变换,如果 f (t) 为实信号，,2020/7/27,10,2 确定信号的表示(1),能量信号：能量有限(限时或非限时信号),能量谱密度：单位带宽中信号能量与角频率的关系 双边能量谱密度,单边能量谱密度(针对实信号),2020/7/27,11,2 确定信号的表示(2),能量信号的自

3、相关函数,能量信号的互相关函数,2020/7/27,12,2 确定信号的表示(3),功率信号：平均功率有限,定义截短信号,2020/7/27,13,2 确定信号的表示(4),功率谱密度：单位带宽中信号平均功率与角频率的关系 双边功率谱密度,单边功率谱密度(针对实信号),2020/7/27,14,2 确定信号的表示(5),功率信号的自相关函数,功率信号的互相关函数,2020/7/27,15,2 确定信号的表示(6),周期信号 ( 周期为 T ),定义一个周期内的截短信号,傅氏级数,2020/7/27,16,2 确定信号的表示(6),周期信号(续),2020/7/27,17,2 确定信号的表示(7

4、),信号带宽：信号能量或功率主要部分集中的频率范围(正频率部分)-Hz 定义方法 零点带宽：B1 3dB(半功率点)带宽：B2 等效矩形带宽：B3,2020/7/27,18,2 确定信号的表示(8),基带信号：信号能量或功率集中在零频率附近 频带信号：信号能量或功率集中在某一载频附近,占总能量(功率)的百分比带宽：B4,2020/7/27,19,3 确定信号通过线性系统(1),单入单出,线性：系统输入线性和的响应等于响应的线性和(叠加原理),时不变性(恒参),对于线性时不变系统，,2020/7/27,20,3 确定信号通过线性系统(2),信号不失真条件理想系统,幅频特性,相频特性,群时延特性：

5、不同频率分量的到达时间,2020/7/27,21,3 确定信号通过线性系统(3),线性失真：由于系统特性不理想产生的失真 幅度 相位,2020/7/27,22,3 确定信号通过线性系统(4),系统的带宽 3dB带宽B(Hz)：,0.71,若信号带宽位于系统带宽以内，失真可忽略,2020/7/27,23,3 确定信号通过线性系统(5),理想低通滤波器LPF,理想带通滤波器BPF,限带基带信号通过理想LPF不失真 限带频带信号通过理想BPF不失真,2020/7/27,24,4 Hilbert变换(1),定义：若 f (t) 为实函数，,2020/7/27,25,4 Hilbert变换(2),希尔伯

6、特滤波器(理想宽带相移网络),2020/7/27,26,4 Hilbert变换(3),性质 重变换： 等能量： 正交性： 奇偶性：,2020/7/27,27,4 Hilbert变换(4),常用变换,2020/7/27,28,5 解析信号(1),实信号 f (t) 的解析信号定义为,2020/7/27,29,5 解析信号(2),4) 解析信号 z(t) 的能量为其实信号 f (t)能量的2倍,时域：,频域：,2020/7/27,30,6 频带信号与带通系统(1),频带信号：信号的频谱集中在某一频率附近(带通信号),窄带信号：,2020/7/27,31,6 频带信号与带通系统(2),频带信号的表示方法,2020/7/27,32,6 频带信号与带通系统(3),带通系统：系统的通频带位于某一频率附近,窄带系统：,2020/7/27,33,6 频带信号与带通系统(4),频带信号通过带通系统,结论：在处理频带信号激励带通系统时，可以由