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《測試信號分析與處理 教學(xué)課件 作者 宋愛國 劉文波 王愛民 第2章 連續(xù)信號處理.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、《測試信號分析與處理》課程第二章連續(xù)時(shí)間信號分析第一節(jié)周期信號分析第二節(jié)非周期信號的頻域分析第三節(jié)周期信號的傅里葉變換第四節(jié)采樣信號分析www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析信號分析就是要研究信號如何表示為各分量的疊加，并從信號分量的組成情況去考察信號的特性。只要知道周期信號在一個周期內(nèi)的特性，也就可以了解到它所具有的全部特性。所以，對周期信號的研究往往是在一個周期內(nèi)進(jìn)行。www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析一個信號也可以對于某一基函數(shù)集找出此信號在各基函數(shù)中的分量；一個基函數(shù)集即可構(gòu)成一個信號
2、空間，常用的則是正交函數(shù)集。從數(shù)學(xué)上可以證明，任何一個連續(xù)函數(shù)都可以在定義域里用某個正交函數(shù)集來表示。若此函數(shù)集不僅是正交而且完備，則用他來表示信號時(shí)將沒有誤差。www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析（一）用完備正交實(shí)變函數(shù)集來分解信號函數(shù)f(t)與g(t)在區(qū)間上正交的條件是例2-1在內(nèi)，與是正交的。兩個函數(shù)是否正交，必須指明在什么區(qū)間內(nèi)。www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析（二）用完備正交復(fù)變函數(shù)集來分解信號復(fù)變函數(shù)集{,r=1,2,...,n}在區(qū)間上是正交函數(shù)集的條件是例2-2若，在內(nèi)，
3、指數(shù)函數(shù)集是正交函數(shù)集。證明：三角函數(shù)集和指數(shù)函數(shù)集是應(yīng)用最廣的完備正交集。www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析一、三角函數(shù)形式的傅里葉級數(shù)用完備正交函數(shù)集對周期信號分解，即可得到周期信號的傅里葉展開式。進(jìn)行傅立葉展開的周期函數(shù)f(t)必須滿足狄里赫利（Dirichlet）條件，即在周期內(nèi)，函數(shù)f(t)1）若有間斷點(diǎn)存在，則間斷點(diǎn)數(shù)目必須有限；2）極大值和極小值數(shù)目應(yīng)該是有限個；3）應(yīng)是絕對可積的，即在工程實(shí)踐中所遇到的周期信號一般都滿足狄里赫利條件。www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析周期信
4、號f(t)的三角級數(shù)形式的傅立葉展開式其中，www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析例2-3周期矩形脈沖信號，如圖所示。他在區(qū)間內(nèi)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析二、指數(shù)函數(shù)形式的傅里葉級數(shù)在內(nèi)可以用指數(shù)函數(shù)集來表示周期信號f(t)。式中www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析例2-4周期對稱方波如圖所示。它在一個周期內(nèi)的表達(dá)式為www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析三、周期信號的功率譜信號能量能量有限信號：平均功率：功率有限信號：信號f(t)在時(shí)間（-∞,+∞）上
5、的平均功率<∞www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析周期信號f(t)的平均功率與傅里葉系數(shù)有右示關(guān)系這是周期信號的帕斯瓦爾（Parseval）公式。它說明周期信號的平均功率等于直流、基波和各次諧波分量有效值的平方和。與的關(guān)系圖，稱為周期信號的功率譜,表示信號各次諧波分量的功率分布規(guī)律。www.seu.edu.cn第一節(jié)周期信號分析四、周期信號頻譜的基本性質(zhì)線性延時(shí)性頻移特性www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析一、信號的卷積任意一個函數(shù)都可以分解為一系列矩形窄脈沖分量之和。卷積積分www.
6、seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析卷積積分的圖解法變量置換、折疊、移位www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析相乘、積分www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析二、非周期信號的傅里葉變換頻譜函數(shù)原函數(shù)www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析傅立葉正變換傅立葉反變換www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析三、典型非周期函數(shù)的傅里葉變換單位沖激函數(shù)的傅里葉變換單邊指數(shù)函數(shù)的傅里葉變換式中，www.
7、seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析單位階躍函數(shù)的傅里葉變換由于時(shí)，u(t)不符合絕對可積條件，即不存在，不能直接進(jìn)行傅里葉變換。為了解決這問題，可以由單邊指數(shù)函數(shù)的極限狀態(tài)來逼近函數(shù)u(t)。www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析復(fù)指數(shù)函數(shù)的傅里葉變換該函數(shù)不符合絕對可積條件，可借助于沖激函數(shù)的傅里葉變換對。www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析四、傅里葉變換的性
8、質(zhì)（一）線性特性若則（二）對稱特性若有（三）延時(shí)特性若有www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析（四）頻移特性若有（五）時(shí)間尺度變化若有www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析（六）奇偶虛實(shí)性當(dāng)為實(shí)函數(shù)時(shí)（七）微分特性若則www.seu.edu.cn第二節(jié)非周期信號的頻域分析（八）積分特性若，且滿足在處是有界的，或滿足，則否則（九）時(shí)域卷積定理
