信号分类


信号分为以下几类:

  • 连续时间和离散时间信号

  • 确定性和非确定性信号

  • 偶数和奇数信号

  • 周期性和非周期性信号

  • 能量和功率信号

  • 实部和虚部信号

连续时间和离散时间信号

当信号被定义为所有时刻时,该信号被称为连续的。

连续信号

当信号仅在离散的时间点定义时,我们称该信号是离散的/

离散信号

确定性和非确定性信号

如果信号在任何时刻的值都不存在不确定性,则称该信号是确定性的。或者,可以通过数学公式精确定义的信号被称为确定性信号。

确定性信号

如果某个信号在某个时刻的值存在不确定性,则称该信号是不确定的。非确定性信号本质上是随机的,因此它们被称为随机信号。随机信号无法用数学方程描述。它们是用概率术语建模的。

非确定性信号

偶数和奇数信号

当信号满足条件 x(t) = x(-t) 时,称为偶数信号

示例 1: t2、t4…成本等。

    设 x(t) = t2

    x(-t) = (-t)2 = t2 = x(t)

    $\因此,$t2 是偶函数

例2:如下图所示,矩形函数x(t) = x(-t),因此也是偶函数。

偶数和奇数信号

当满足条件 x(t) = -x(-t) 时,信号被称为奇数

示例: t、t3 ...以及 sin t

    设 x(t) = sin t

    x(-t) = sin(-t) = -sin t = -x(t)

    $\因此,$sin t 是奇函数。

任何函数f(t)都可以表示为其偶函数f e (t)与奇函数f o (t)之和。

    f( t ) = f e ( t ) + f 0 ( t )

    在哪里

    f e ( t ) = ½[f( t ) +f( -t )]

周期性和非周期性信号

如果信号满足条件 x(t) = x(t + T) 或 x(n) = x(n + N),则称该信号是周期性的。

在哪里

    T = 基本时间周期,

    1/T = f = 基频。

周期性和非周期性信号

上述信号将在每个时间间隔T 0重复,因此其是具有周期T 0 的周期性的。

能量和功率信号

当信号具有有限能量时,该信号被称为能量信号。

$$\text{能量}\, E = \int_{-\infty}^{\infty} x^2\,(t)dt$$

当信号具有有限功率时,该信号被称为功率信号。

$$\text{功率}\, P = \lim_{T \to \infty}\,{1\over2T}\,\int_{-T}^{T}\,x^2(t)dt$$

注意:信号不能同时是能量和功率。此外,信号可以既不是能量信号也不是功率信号。

    能量信号功率=0

    功率信号的能量 = ∞

实部和虚部信号

当信号满足条件 x(t) = x*(t) 时,该信号被称为真实信号

当满足条件 x(t) = -x*(t) 时,信号被称为奇信号

例子:

    如果 x(t)= 3 则 x*(t)=3*=3 这里 x(t) 是实数信号。

    如果 x(t)= 3j 则 x*(t)=3j* = -3j = -x(t) 因此 x(t) 是奇信号。

注意:对于实数信号,虚部应为零。类似地,对于虚部信号,实部应该为零。