现在我们就以时域的观点和频域的观点来对信号做一番介绍,这或许会要用到一点数学知识,还好这并不困难。 从时间函数的观念来看,一个信号或者是模拟的或者是数字的。如果一段时间内,信号的强度变化是平滑的,没有中断或者不连续,那么这种信号就称为模拟信号(analog signal)。如果一个信号在某一段时间内信号强度保持某个常量值,然后在下一时段又变化为另一个常量值,这种信号就称为数字信号(digital signal)。模拟信号和数字信号的区别可以很容易地从图形上看出来,图2.13所示为这两种信号的例子。这里的模拟信号可能代表了一段噪声,而数字信号则代表了二进制的0和1。 最为简单的信号当然是周期信号。何谓周期信号?周而复始不断重复的信号就叫周期信号。比如我们说“做一天和尚撞一天钟”,和尚撞钟念佛,天天如此,你也不妨把它理解为周期信号。周期信号为啥简单啊,每天一样能不简单么,柿子总要挑软的捏,我们对信号进行分析,也往往从周期信号开始。 也可以从数学上来理解周期信号,当且仅当信号s(t+T)=s(t)时,信号s(t)才是周期信号,这里的常量T是信号周期。如果不满足这个等式,那么信号就是非周期的。 图2.14示出了两个典型的周期信号,一个为正弦波,一个为方波。 正弦波是最基本的模拟周期信号,简单正弦波可以用以下3个参数表示:幅度(A)、频率(f)和相位(Θ)。振幅(amplitude)是指一段时间内信号的最大值。频率(frequency)是指信号循环的速度(通常用Hz表示)。频率的倒数是周期(period)T,T=1/f。它是信号重复一周所花的时间。相位(phase)是指一个周期内信号在不同时间点上的相对位置。
一般的正弦波可如下表示: S(t)=Asin(2πft+Θ) 我们可以看一下振幅、频率和相位分别取不同值时的情况,如图2.15和图2.16 所示。
|