DSP - 基本 CT 信号

创建于 2024-12-02 / 38
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通常,为了测试系统,会使用标准或基本信号。这些信号是许多复杂信号的基本构建块。因此,它们在信号和系统的研究中起着非常重要的作用。

单位脉冲或 Delta 函数

满足条件 $delta(t) = lim_{epsilon o infty} x(t)$ 的信号称为单位脉冲信号。当 t = 0 时,该信号趋于无穷大,当 t ≠ 0 时,该信号趋于零,因此其曲线下的面积始终等于一。在 t = 0 时,delta 函数的振幅在任何地方都是零。

Unit Impulse

单位脉冲信号的性质

  • δ(t) 是偶数信号。
  • δ(t) 是既非能量也非功率 (NENP) 信号的示例。
  • 单位脉冲信号的面积可以写成;
  • $$A = int_{-infty}^{infty} delta (t)dt = int_{-infty}^{infty} lim_{epsilon o 0} x(t) dt = lim_{epsilon o 0} int_{-infty}^{infty} [x(t)dt] = 1$$
  • 信号的权重或强度可以写成;
  • $$y(t) = Adelta (t)$$
  • 加权脉冲信号的面积可以写成 −
  • $$y (t) = int_{-infty}^{infty} y (t)dt = int_{-infty}^{infty} Adelta (t) = A[int_{-infty}^{infty} delta (t)dt ] = A = 1 = Wigthedimpulse$$

单位阶跃信号

满足以下两个条件的信号 −

  • $U(t) = 1(当quad t geq 0时)且$
  • $U(t) = 0(当quad t < 0时)$

被称为单位阶跃信号。

它具有在t = 0时显示不连续的特性。在不连续点,信号值由信号值的平均值给出。该信号是在不连续点之前和之后获取的(根据吉布斯现象)。

CT单位阶跃信号

如果我们将一个阶跃信号添加到另一个时间缩放的阶跃信号中,则结果将为1。它是一个功率型信号,功率值为0.5。 RMS(均方根)值为 0.707,其平均值也是 0.5

斜坡信号

阶跃信号积分产生斜坡信号。它用 r(t) 表示。斜坡信号还满足条件 $r(t) = int_{-infty}^{t} U(t)dt = tU(t)$。它既不是能量也不是功率 (NENP) 类型的信号。

斜坡类型信号

抛物线信号

斜坡信号积分产生抛物线信号。它用 p(t) 表示。抛物线信号也满足条件 $p(t) = int_{-infty}^{t} r(t)dt = (t^{2}/2)U(t)$ 。它既不是能量信号也不是功率 (NENP) 类型的信号。

抛物线信号

符号函数

此函数表示为

$$sgn(t) = \begin{cases}1 & forquad t >0-1 & forquad t<0end{cases}$$

它是一个功率类型的信号。它的功率值和 RMS(均方根)值均为 1。正负号函数的平均值是零。

正负号函数

Sinc 函数

它也是正弦函数,写为 −

$$SinC(t) = ffrac{SinPi t}{Pi T} = Sa(Pi t)$$

Sinc 函数的性质

  • 它是一种能量型信号。

  • $Sinc(0) = lim_{t o 0}ffrac{sin Pi t}{Pi t} = 1$

  • $Sinc(infty) = lim_{t o infty}ffrac{sin Pi infty}{Pi infty} = 0$(sinπ∞ 的范围在 -1 到 +1 之间,但任何除以无穷大的值都等于零)

  • 如果 $ sin c(t) = 0 => sin Pi t = 0$

    $Rightarrow Pi t = nPi$

    $Rightarrow t = n (n eq 0)$

正弦信号

连续的信号称为连续信号。正弦信号的一般格式为

$$x(t) = Asin (omega t + phi )$$

这里,

A = 信号的幅度

ω = 信号的角频率(以弧度为单位)

φ = 信号的相位角(以弧度为单位)

这种信号的趋势是在一定时间后重复出现,因此称为周期信号。信号的时间周期如下:

$$T = ffrac{2pi }{omega }$$

正弦信号的示意图如下所示。

离散正弦信号

矩形函数

如果信号满足以下条件 −,则称其为矩形函数类型

$$pi(ffrac{t}{ au}) = \begin{cases}1, & forquad tleq ffrac{ au}{2}, &否则end{cases}$$ 矩形函数

由于该信号关于 Y 轴对称,因此称为偶数信号。

三角脉冲信号

任何满足以下条件的信号都称为三角信号。

$$Delta(ffrac{t}{ au}) = \begin{cases}1-(ffrac{2|t|}{ au}) & for|t|<ffrac{ au}{2} & for|t|>ffrac{ au}{2}end{cases}$$ 三角脉冲信号

该信号关于 Y 轴对称。因此,它也被称为偶数信号。



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