信号与信息技术

7.4信号与信息（6个小题，6分）1.信号与信息的定义及区别（1分）

2.信号的分类及判别（1分）3模拟信号描述、处理及变换（2分）4.数字信号的处理(2分）​7.4信号与信息7.4.1信号及信号的分类7.4.2信息7.4.3模拟信号的描述及增强7.4.4模拟信号滤波7.4.5模拟信号变换7.4.6数字信号的逻辑编码与逻辑演算7.4.7数字信号的数值编码与数值运算7.4.8信号的采样及采样定理​7.4.1信号及信号的分类7.4.1.1

信号7.4.1.2

信号的分类​7.4.1.1信号的描述1．信号信号代表着消息，消息中又含有信息，信号可以看作是信息的载体。信号是信息的表现形式。​7.4.1.2信号的分类1．确定性信号和不确定性信号（随机信号）2．模拟信号和数字限信号模拟信号：由非电信号转换而来的电信号。模拟信号实际上是指连续时间信号数字信号：以二进制数字符号“0”和“1”为代码对信息进行编码的信号​3．连续时间信号和离散时间信号按信号是否是时间的连续函数划分，将信号分为连续时间信号和离散时间信号。

4．周期信号和非周期信号按信号是否具有重复性，可以将信号划分为周期信号和非周期信号。5.采样信号与采样保持信号采样信号是一种离散信号，采样保持信号兼有离散和连续双重性质。​1．确定性信号和不确定性信号（随机信号）图1-1所示的各个信号中（a）、（b）和（c）为确定性信号，可以写出确定的函数表达式，而（d）和（e）为随机信号，无法写出确定的函数表达式。

（a）

（b）

（c）​（d）

（e）

图1-1

几种常见信号

​2．连续时间信号和离散时间信号

图1-2

模拟信号

时间和数值都连续的信号称为连续时间信号（模拟信号）​

图1-3

数值不连续的离散信号

时间离散或数值离散或时间、数值都离散的信号称为离散信号​3．周期信号和非周期信号

图1-4

连续周期信号

​

图1-5

离散周期信号​本部分小结（1）信号是信息的载体，是信息的表现形式，是通信传输的客观对象，一般表现为随时间变化的某种物理量。（2）信号具有时间特性和频率特性（3）信号的分类包括：确定性信号和随机信号；模拟信号和数字信号；连续时间信号和离散时间信号；周期信号和非周期信号；采样信号和采样保持信号。模拟信号(连续时间信号)数字信号(代码信号:0,1)​7.4.2信息1.信息信息是事物状态和特征的反映和描述形式.2.模拟信号与信息在时间域中，模拟信号是信息的表现形式；在频率域中，信息被装载与模拟信号的频谱结构中。3.数字信号与信息（1）数字信号可以用来对“数”进行编码，实现数值信息的表示、运算、传送和处理；（2）数字信号可以用来对文字和其它符号进行编码，实现符号信息的表达、传送和处理；（3）数字信号可以用来表示逻辑关系，实现逻辑演算、逻辑控制等。​7.4.3模拟信号的描述及增强模拟信号的时间域描述如:交流电流或电压信号（周期信号）

Im2TiO模拟信号是连续的时间信号,可分为周期信号和非周期信号.非周期信号也可通过数学变换变成周期性信号.总之,模拟信号既是时间信号又是频率信号。模拟信号是由一系列谐波信号叠加而成，周期信号的频谱是离散的，非周期信号的频谱是连续的。阶跃信号（非周期信号）模拟信号的频率域描述（模拟信号是频率的函数）模拟信号增强：将微弱的信号放大到足以被识别和利用。​7.4.4模拟信号滤波滤波：从模拟信号中滤去部分谐波信号。滤波器能选出有用的信号，而抑制无用的信号，使一定频率范围内的信号能顺利通过，衰减很小，而在此频率范围以外的信号不易通过，衰减很大。

按频率范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通三种类型。​当

>0时，|T(j)|

衰减很快显然，电路能使低于0的信号顺利通过，衰减很小，而使高于0的信号不易通过，衰减很大，称为低通滤波器。幅频特性0|Auf0||T(j)|O1.低通滤波​高通滤波器电路能使频率大于0

的信号通过，而小于0

的信号被阻止，称为高通滤波器。

2.高通滤波幅频特性0|Auf0||T(j)|O3.带通滤波从模拟信号中滤除一定频率区间内的谐波信号，称为带通滤波。​7.4.5模拟信号变换及识别1.模拟信号变换为模拟信号

(1)强电:如变压器的电压变换及电流变换

(2)弱电:模拟电子技术中的放大（电压放大、功率放大）及集成运算放大器（比例、加法、减法、积分、微分等）的信号运算2.模拟信号变换为数字信号采用AD转换器(单片集成块)实现即输入模拟信号就可以直接得到数字信号的输出.

3.模拟信号识别（主要利用滤波器滤除夹杂信号）从夹杂着许多其他信号的信号中把所需要的信号提出来。​7.4.6数字信号的逻辑编码与逻辑演算逻辑编码采用”0”和”1”。分别称为逻辑“0”和逻辑“1”。这里“0”和“1”并不表示数量的大小，而是表示两种相互对立的逻辑状态。

逻辑编码所表示的是逻辑关系，而不是数量关系。​1.常量与变量的关系0律1律同一律反律(还原律)互补律

逻辑演算法则​2.逻辑代数的基本运算法则普通代数不适用！结合律分配律交换率​吸收律(1)A+AB=A(2)A(A+B)=A（3）（4）反演律​例1：化简3.应用逻辑代数运算法则化简（1）并项法​例2：化简（2）加项法​十六进制数二进制数十进制数Q3Q2Q1Q00H1H2H3H4H5H6H7H8H

000000010010001101000101011001111000012345678十六进制数二进制数十进制数Q3Q2Q1Q0

9HAHBHCHDHEHFH

10011010101111001101111011119101112131415

16

0000

07.4.7数字信号的数值编码与数值运算1.数字信号的数值编码(8421码):​2.二进制与十进制(BCD码),二进制与十六进制之间的转换n位二进制数能表达的最大十进制数:十进制转换为二进制:采用除以2余数法二进制转换为十进制（BCD)，二进制的权​3.数字信号的数值运算(1).二进制数的数值运算法则:(2)二进制加法:(3)二进制减法:可将减法运算转化为被减数代码和减数补码之间的加法运算。

在二进制数运算中采用补码的形式表示负数，

一个二进制数的补码等于这个数的反码加1。反码：它是一个二进制数按位取逻辑“反”后所组成的代码。如数1010的反码是0101为了区分正数和负数，把二进制的最高位即MSB位作为符号位，并以MSB=0表示正数，以MSB=1表示负数。一组4bit代码所能表示的正数（原码）和负数（补码）见表中P116​gfedcba4.用数码管显示

由七段发光二极管构成例：共阴极接法a

b

c

d

e

f

g

00100101101101低电平时发光高电平时发光共阳极接法abcgdef+dgfecbagfedcba共阴极接法abcdefg​

SuC+–ui+–uo+–++–模拟开关模拟输入信号7.4.8.信号的采样及采样定理

1.采样保持电路：采样存储电容采样脉冲电压跟随器​2.工作原理1.采样保持电路：采样阶段：

uG为高电平，S闭合(场效应管导通)，

ui对存储电容C充电，uo=uC

=ui

。保持阶段：

uG为0，

S断开(场效应管截止)，输出保持该阶段开始瞬间的值不变。采样脉冲uitouGto采样定理：只要采样频率保持在被采样信号带宽的2倍以上，就可以保证采样处理不会丢失原来的信息。

SuC+–ui+–uo+–++–​演讲完毕，谢谢观看！附录资料：不需要的可以自行删除33信息化规划与管理建立企业模型34第一节信息化规划项目的规划

制定大、中型企业的信息化规划本身就是一个庞大的项目，必须对这个信息化规划项目进行规划，这是制定信息化规划阶段的第一项任务，在这一项任务中应该完成以下三个子任务：

35一、确定信息战略规划的边界

确定信息化规划的范围，是对企业制定整体（或全局）规划，还是制定企业一个部门的规划（局部规划）；确定IT规划的信息技术边界，即信息系统应用哪些信息技术；确定信息化规划的时间限制，一般应在3~6个月之内完成，时间太短，结果比较肤浅；时间太长了，规划过于详细，可能过时。

36二、建立制定信息化规划项目的组织

项目发起人，他是主管项目的高级行政官员，他能与其他高层管理人员进行交流；项目小组，即前面所述的核心小组；咨询小组，其作用是提供项目小组不具备的专业技术，审查可交付的报告，以确保能正确反映业务现实。是否一定需要咨询小组，可以根据企业的具体情况来决定，所以，咨询小组是任选的。

37三、制定项目进度表

制定企业的信息化规划要完成7项任务，而每一项任务又包含一些子任务，有的子任务仍需分解成为更小的任务。为此，需要制定一个详细的任务表，规定各个任务的优先次序和完成任务的时间安排。给项目组成员分配具体任务和确定任务完成的时间，并绘制详细的进度表，便于及时检查和掌握工作进度。

38第二节初始的企业模型信息化规划阶段的第二个任务是建立一个初始的高层次的企业模型。高层次的企业模型应包括业务处理的主要数据（称为主题域）和这些数据之间的关系，以及企业的高层业务功能。首先要求识别企业的组织结构，确定企业的任务、目标和关键成功因素及其信息需求，进行业务战略规划。

39一、建立组织层次图

首先，识别企业的组织机构，建立企业的组织层次图。

信息来源：从得到的组织结构的文档中获得。信息输入：组织结构图，组织手册或指南，组织文件或数据库报表。信息输出：组织层次图和组织单元的信息记录表。

40信息输入步骤1：利用IT规划工具箱的组织层次图表来表示层次形式的组织结构，或用缩进形式图表表示。步骤2：记录每一组织单元的下列信息，并建立组织单元信息记录表。

名称；

负责人的姓名和职务；

组织单元的任务；组织单元之间的关系。信息输出：组织层次图、组织单元的信息记录表41二、识别企业的任务、目标、战略重点和关键的成功因素

为了获取企业的信息需求，应该识别企业的任务、目标、战略重点和关键的成功因素。信息来源：从审查的书面文档中提取有关业务的材料。信息输入：正式的业务计划、年底报告、战略备忘录、组织层次图。信息输出：任务说明书组织单元的目标、战略和关键成功因素列表企业目标／组织单元目标矩阵企业和主要单元的初始目标层次列表

42信息输入步骤1：考察全部提供的可用文件，确定并列出企业的任务、目标、战略和关键成功因素，在确定企业的关键成功因素时，应注意它们总是与确保企业竞争能力的因素相关。关键成功因素是由企业的关键信息、关键假设和关键的决策组成的。步骤2：将任务、目标和关键成功因素组成一个任务说明书。

步骤3：记录组织层次图中与企业有直接关系的组织单元的目标、战略和关键成功因素。步骤4：建立企业目标／组织单元目标矩阵，

步骤5：产生一份初始的目标层次列表，信息输出：同前

43三、阐述信息需求和性能度量

在信息输出的基础上，必须识别出支持每个目标和关键成功因素所需要的信息，这称为“信息需求”；给出的评价每个目标完成的方法，称为“性能度量”。信息输入：书面文件，上一节的信息输出、组织层次图。信息输出：信息需求列表信息需求／组织矩阵性能度量／组织矩阵

44信息输入步骤1：识别和记录信息需求及其特征，建立信息需求列表。（表6-2）

步骤2：建立信息需求／组织单元矩阵，其元素表示一组织单元的信息需求。（表6-3）

步骤3：建立性能度量／组织单元矩阵，其元素表示一个组织单元通过一个或多个性能度量来监测它的目标。信息输出：同上45四、分析信息技术的潜在影响

通过分析信息技术对企业业务的潜在影响，找出使业务可能获益的信息技术，这里的信息技术是指用于创建新的业务机会的计算机硬件、软件、数据库和网络通信产品。信息输入：与信息技术最新发展和应用有关的出版物，发行的目前流行的技术环境的业务文件，有可能依赖于信息技术的业务战略。信息输出：是一个有关信息技术对该企业业务产生潜在影响的简短说明。

46信息输入步骤1：重新审查可用的技术资料，以确定信息技术在企业内部使用的范围。步骤2：根据规划者的经验和从出版物中得到的信息，列出使业务可能获益的技术，这些技术包括四类：转化为产品或服务的技术，或转化为部分产品或部分服务的技术，银行所关心的产品或服务的技术，用于市场销售的技术，提高企业竞争优势的技术信息输出：是一个有关信息技术对该企业业务产生潜在影响的简短说明。47五、创建企业模型—初级信息结构

企业模型是企业信息结构的基础，是企业所具有的业务功能和所涉及的主要数据（主题域）的宏观表示。信息输入：公司年度报告，企业先前开发的任何模型，组织层次图。信息输出：主题域列表主题域图表初始化的功能层次图（三层）它们共同组成了初始的企业模型。48信息输入步骤1：确定业务处理的主题域（SubjectAreas）。一个主题域是企业感兴趣的一些事物的概括，是业务处理的主要数据，每一主题域可以被分解成与该主题有关的一些基本的数据对象。在此，规划者只尝试确定大范围的概念，记录每一主题域的名称和简要描述。步骤2：使用IT规划工具箱的数据模