数字信号处理随机信号分析课件

数字信号处理随机信号分析数字信号处理随机信号分析1第七章随机信号分析(RandomSignalAnalysis第七章随机信号分析2金属支架的使用15,kyK48,5mCoatedStDMIe金属支架的使用3信号的分类物理信号确定性随机性周期性非周期期性平毯非平稳临志历国在通团信号的分类4第1节确定性信号的描述(DeterministicSignalRepresentation第1节确定性信号的描述5●信号可分为确定信号(deterministicsigna|)和非确定信号(non-deterministicsignal)。确定信号中又有线性信号(linear)和非线性信号(nonlinear),如同态信号(homomorphicsigna)、混沌信号(chaoticsignal),等。本章只涉及确定性信号的描述。需要再次强调的是,对信号特征的判定非常重要,因为这涉及到是否选用了正确的信号处理方法以及是否能得出合理的结论的问题。●信号可分为确定信号(deterministic611信号的时域和变换域描述(signalrepresentationintimeandtransformdomain)11信号的时域和变换域描述7装蒡述置将数霞就信号板型向言,可分为概念板型,数学板型和物理校型类信号模型的概念模型复最念型认为信号是信息的体,是物质或能量及其运动,是客观事物的性质或相互作用的(二)信号的数学模型信号的数学模型认为,信号是一些数学方程(函数)。如果方程(函数)的自变量是时间t则认为y(t)(2-1)霤需醫變枕的2之,愁移变信号,简称时变信号,倍号的时域校型表不的是信号的解y)=3+2CoS(4mt+T/3)+3S|N(8mtT/6)(22)的215+子魔2甲成不块于图含分AAAA图2-1时变信号(64Hz样)装蒡述置将数霞就信号板型向言,可分为概念板型,数学板型和物理8如果方程的自变量是空间坐标变量,则认为是空域信号。如y(r)=a+x(r)+z(r)●表示自变量是空间坐标r信号,称为空间移变信号。笛卡儿空间坐标可以是维的,这是实际的几何空间。如果自变量r也含时间,自变量定义在四维物理空间,或称为爱因斯坦空间。信号的物理模型信将构電愤器为,心症落湖物性历都想要观君狸聘答表考能携带和传递信息1.信号的变换域描述●如果方程的自变量是频率,则认为是频域信号。如y()=a+x(f)+z((24●y(表示信号的幅度(或功率)随频率的变化。频域信号一般称为信号的变换号的频域描述只是变换域描述之一。义域称为信号空间般的信号空间称为希尔伯特(Hilbert)空间。频域空间又称为傅立叶(Fourier)空间,这是一种特殊的希尔伯特空间●变换域除了傅立叶空间外,还有其他的常用变换域空间.。如自变量为s(或p)的空间称为拉普拉斯(Laplace)空间,自变量为Z的空间称为Z空间°龛糌禧鲼也勋鬓燮城述繞楚的簸晸簸糯定×的,即给出的如果方程的自变量是空间坐标变量,则认为是空域信号。如9●如果y()对应的时域信号为白噪声,则y(f)具有连续值。如果y()对应的时域信号为周期信号,则yf)具有离散值。图2-2示出的是(2-2)式代表的信号的时域图形描述(图22a))与频域图形描述(图2-2b))。图中可清楚看出两种频率成分:2Hz和4Hz。由图可知,对于周期信号,频域描述有特别高的数据压缩特性护神=6,15释④注:箭头指出为图22信号的时域和频域图2.81Hz●如果y()对应的时域信号为白噪声,则y(f)具有连续值。如10这里要指出的是,周期信号的频域表示一定是线状谱。就是白噪声,按傅立叶观点,经过采样、数字化和计算机数字处理后,也是线状谱。谱线间的距离由频域分辨率决定分辨率之间的频率是不确定的、没有定义的。原始信号于谱线间的频率成分的能量或功率的分配按与相邻谱的加权距离来决定。如果y(对应的时域信号为非周期、非随机的非线性信号有宽带特征。图23为心电信号的时域及频域描述(功率谱)。图中示出了宽带谱特征。图2-3心电信号及其功率谱,功率谱有宽带特征。这里要指出的是,周期信号的频域表示一定是线状谱。就11数字信号处理随机信号分析课件12数字信号处理随机信号分析课件13数字信号处理随机信号分析课件14数字信号处理随机信号分析课件15数字信号处理随机信号分析课件16数字信号处理随机信号分析课件17数字信号处理随机信号分析课件18数字信号处理随机信号分析课件19数字信号处理随机信号分析课件20数字信号处理随机信号分析课件21数字信号处理随机信号分析课件22数字信号处理随机信号分析课件23数字信号处理随机信号分析课件24数字信号处理随机信号分析课件25数字信号处理随机信号分析课件26数字信号处理随机信号分析课件27数字信号处理随机信号分析课件28数字信号处理随机信号分析课件29数字信号处理随机信号分析课件30数字信号处理随机信号分析课件31数字信号处理随机信号分析课件32数字信号处理随机信号分析课件33数字信号处理随机信号分析课件34数字信号处理随机信号分析课件35数字信号处理随机信号分析课件36数字信号处理随机信号分析课件37数字信号处理随机信号分析课件38数字信号处理随机信号分析课件39数字信号处理随机信号分析课件40数字信号处理随机信号分析课件41数字信号处理随机信号分析课件42数字信号处理随机信号分析课件43数字信号处理随机信号分析课件44数字信号处理随机信号分析课件45数字信号处理随机信号分析课件46数字信号处理随机信号分析课件47数字信号处理随机信号分析课件48数字信号处理随机信号分析课件49数字信号处理随机信号分析课件50数字信号处理随机信号分析课件51数字信号处理随机信号分析课件52数字信号处理随机信号分析课件53数字信号处理随机信号分析课件54数字信号处理随机信号分析课件55数字信号处理随机信号分析课件56数字信号处理随机信号分析课件57数字信号处理随机信号分析课件58数字信号处理随机信号分析课件59数字信号处理随机信号分析课件60数字信号处理随机信号分析课件61数字信号处理随机信号分析课件62数字信号处理随机信号分析课件63数字信号处理随机信号分析课件64数字信号处理随机信号分析课件65数字信号处理随机信号分析课件66数字信号处理随机信号分析课件6766、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特

67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐

68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。——歌德

69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克

70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭66、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特68数字信号处理随机信号分析数字信号处理随机信号分析69第七章随机信号分析(RandomSignalAnalysis第七章随机信号分析70金属支架的使用15,kyK48,5mCoatedStDMIe金属支架的使用71信号的分类物理信号确定性随机性周期性非周期期性平毯非平稳临志历国在通团信号的分类72第1节确定性信号的描述(DeterministicSignalRepresentation第1节确定性信号的描述73●信号可分为确定信号(deterministicsigna|)和非确定信号(non-deterministicsignal)。确定信号中又有线性信号(linear)和非线性信号(nonlinear),如同态信号(homomorphicsigna)、混沌信号(chaoticsignal),等。本章只涉及确定性信号的描述。需要再次强调的是,对信号特征的判定非常重要,因为这涉及到是否选用了正确的信号处理方法以及是否能得出合理的结论的问题。●信号可分为确定信号(deterministic7411信号的时域和变换域描述(signalrepresentationintimeandtransformdomain)11信号的时域和变换域描述75装蒡述置将数霞就信号板型向言,可分为概念板型,数学板型和物理校型类信号模型的概念模型复最念型认为信号是信息的体,是物质或能量及其运动,是客观事物的性质或相互作用的(二)信号的数学模型信号的数学模型认为,信号是一些数学方程(函数)。如果方程(函数)的自变量是时间t则认为y(t)(2-1)霤需醫變枕的2之,愁移变信号,简称时变信号,倍号的时域校型表不的是信号的解y)=3+2CoS(4mt+T/3)+3S|N(8mtT/6)(22)的215+子魔2甲成不块于图含分AAAA图2-1时变信号(64Hz样)装蒡述置将数霞就信号板型向言,可分为概念板型,数学板型和物理76如果方程的自变量是空间坐标变量,则认为是空域信号。如y(r)=a+x(r)+z(r)●表示自变量是空间坐标r信号,称为空间移变信号。笛卡儿空间坐标可以是维的,这是实际的几何空间。如果自变量r也含时间,自变量定义在四维物理空间,或称为爱因斯坦空间。信号的物理模型信将构電愤器为,心症落湖物性历都想要观君狸聘答表考能携带和传递信息1.信号的变换域描述●如果方程的自变量是频率,则认为是频域信号。如y()=a+x(f)+z((24●y(表示信号的幅度(或功率)随频率的变化。频域信号一般称为信号的变换号的频域描述只是变换域描述之一。义域称为信号空间般的信号空间称为希尔伯特(Hilbert)空间。频域空间又称为傅立叶(Fourier)空间,这是一种特殊的希尔伯特空间●变换域除了傅立叶空间外,还有其他的常用变换域空间.。如自变量为s(或p)的空间称为拉普拉斯(Laplace)空间,自变量为Z的空间称为Z空间°龛糌禧鲼也勋鬓燮城述繞楚的簸晸簸糯定×的,即给出的如果方程的自变量是空间坐标变量,则认为是空域信号。如77●如果y()对应的时域信号为白噪声,则y(f)具有连续值。如果y()对应的时域信号为周期信号,则yf)具有离散值。图2-2示出的是(2-2)式代表的信号的时域图形描述(图22a))与频域图形描述(图2-2b))。图中可清楚看出两种频率成分:2Hz和4Hz。由图可知,对于周期信号,频域描述有特别高的数据压缩特性护神=6,15释④注:箭头指出为图22信号的时域和频域图2.81Hz●如果y()对应的时域信号为白噪声,则y(f)具有连续值。如78这里要指出的是,周期信号的频域表示一定是线状谱。就是白噪声,按傅立叶观点,经过采样、数字化和计算机数字处理后,也是线状谱。谱线间的距离由频域分辨率决定分辨率之间的频率是不确定的、没有定义的。原始信号于谱线间的频率成分的能量或功率的分配按与相邻谱的加权距离来决定。如果y(对应的时域信号为非周期、非随机的非线性信号有宽带特征。图23为心电信号的时域及频域描述(功率谱)。图中示出了宽带谱特征。图2-3心电信号及其功率谱,功率谱有宽带特征。这里要指出的是,周期信号的频域表示一定是线状谱。就79数字信号处理随机信号分析课件80数字信号处理随机信号分析课件81数字信号处理随机信号分析课件82数字信号处理随机信号分析课件83数字信号处理随机信号分析课件84数字信号处理随机信号分析课件85数字信号处理随机信号分析课件86数字信号处理随机信号分析课件87数字信号处理随机信号分析课件88数字信号处理随机信号分析课件89数字信号处理随机信号分析课件90数字信号处理随机信号分析课件91数字信号处理随机信号分析课件92数字信号处理随机信号分析课件93数字信号处理随机信号分析课件94数字信号处理随机信号分析课件95数字信号处理随机信号分析课件96数字信号处理随机信号分析课件97数字信号处理随机信号分析课件98数字信号处理随机信号分析课件99数字信号处理随机信号分析课件100数字信号处理随机信号分析课件101数字信号处理随机信号分析课件102数字信号处理随机信号分析课件103数字信号处理随机信号分析课件104数字信号处理随机信号分析课件105数字信号处理随机信号分析课件106数字信号处理随机信号分析课件107数字信号处理随机信号分析课件108数字信号处理随机信号分析课件109数字信号处理随机信号分析课件110数字信号处理随机信号分析课件111数字信号处理随机信号分析课件112数字信号处理随机