通信原理樊昌信第七版(1).ppt

通信原理课程中对信号进行了深入的分类与描述，根据信号的特性可以将其划分为确知信号和非确知信号两大类。确知信号是指那些可以用明确的数学关系式来描述的信号，它们的变化规律是可以预先知道的。反之，非确知信号（如通信系统中的接收信号、热噪声等）则不能用数学关系式进行准确描述，其在任意时刻的函数值都是不确定的。 确知信号的分类可以从多个角度进行，包括周期性、能量有限性以及信号的时域和频域特性等。周期信号是在经过一定时间后可以重复出现的信号，例如正弦信号、周期脉冲串等；而非周期信号则是那些不再次出现的信号，例如冲激信号、指数函数、语音信号、Sa(x)函数等。此外，确知信号还可以按能量有限性分类，能量信号是持续时间有限的非周期信号，例如单脉冲，而功率信号则包括周期信号、随机信号和阶跃信号等。 信号的能量和功率是通信系统中的重要参数，它们与通信系统的检测性能密切相关。信号能量有限的信号称为能量信号，而在无限区间内分析时，如果信号的平均功率为有限值，则该信号属于功率信号。周期信号一般不是能量信号，因为它们的能量无限，但功率可以计算为一个周期内的平均功率。 信号的特性既可以从时域也可以从频域来描述。时域特性反映信号随时间变化的特性，而频域特性则反映信号各个频率分量的分布情况。周期信号的频谱可用傅里叶级数来分析，而非周期信号的频谱则通过傅里叶变换来分析。频域特性是信号非常重要的本质特性之一，它关系到信号占用的频带宽度、滤波性能和抗噪声能力。确知信号在频域中的性质可用频谱、频谱密度、能量谱密度或功率谱密度来描述。 此外，信号的频域概念实际上说明了一个信号是由多种频率组成的。一个周期函数的傅立叶级数可以表示为三角函数的形式，从而得到不同频率分量的表达方式。 信号的能量与功率的计算公式和方法对于区分能量信号和功率信号也至关重要。能量信号的能量值是有限的，而功率信号的平均功率是有界的。信号的总能量计算方式和对不同类型信号的分析方法都是通信原理教学与研究中的核心内容。