物理信号与模拟信号知识札记

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1)信号就是指物理信号,是可以被观测到的物理现象。

而信息是具有特定含义的数据。数据是抽象的符号,用来表示或描述信息。只有数据按照确定的编码规则给予约定后才形成信息。

因此,信息是抽象的,信号是具体的。

2)模拟信号是由观测对象直接发出的原始形态的信号,它提供对象原始形态的信息。

模拟信号是连续的时间信号,可以用连续的时间函数描述,也可以用时间函数的曲线形式描述。模拟信号用时间函数的变化规律来反映被测对象的变化规律,某一时刻的数值表示了被测对象的状态。

模拟信号在频域中可以借助不同的频率、不同相位和不同幅值的信号(谐波分量)叠加来表示。从频域角度来看,信息载于模拟信号的谐波分量中,通过频域分析,可以从中提取更丰富、更细微的信息。

3)模拟周期信号的时域描述

①正弦信号——正弦信号是最基本的周期信号。

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②非正弦周期信号——任何满足狄里赫利条件的非正弦周期信号都可以用傅里叶级数分解为无穷多个谐波分量的叠加。即:

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4)非周期信号——阶跃信号

阶跃信号是典型的非周期信号,它可以用单位阶跃函数表示。单位阶跃函数的描述为

QQ截图20160727085203

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5)模拟信号的频谱

①周期信号的频谱——周期信号的频谱是离散频谱,其谱线只能出现在周期信号的频率ω的整数倍上;随着信号周期的加长,各次谐波之间的距离在减小,谱线变密;各条谱线的高度随谐波次数增大而减小;任何周期信号都有自己的离散形式的频谱,不同的周期信号,它们的频谱分布不同。

②非周期信号的频谱——非周期信号的周期
,频谱中各次谐波之间的距离趋于消失,因此信号的频谱变成了连续频谱。由于频谱连续,用其包络线(谱线顶点的连线)来表示非周期信号的频谱。

6)模拟信号的频域描述

①经过傅里叶级数分解得到的周期信号的谐波分量描述形式,是若干个不同频率的正弦函数离散序列形式。虽然这种形式仍然是时域描述形式,但它与频率有关,因此,傅里叶级数形式也是周期信号的频域描述形式。

②频域是一个复数域,时域是实数域,所以模拟信号既是时间函数也是频率的函数。

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