信号与系统分析:陈后金教授的课程讲义-图像信号解析
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更新于2024-08-19
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"该资源是北京交通大学陈后金教授关于‘信号与系统’课程的全部课件,重点讲解了静止的单色图象——即亮度随空间位置变化的信号f(x,y)。"
在“信号与系统”这门课程中,主要探讨的是信号的描述、分类以及系统分析的基本概念。课程内容涵盖了一系列重要的理论和应用,如信号的数学描述、分类,以及连续和离散信号的区别。以下是对这些知识点的详细解释:
首先,信号的基本概念被定义为随时间变化的物理量,它可以是电信号,如电压或电流的变化。信号可以用数学解析式或图形来表示,例如,语音信号可以被理解为空气压力随时间变化的函数,而静止的单色图象则表现为亮度随空间位置变化的信号f(x,y)。
在信号的分类中,主要有确定信号和随机信号。确定信号是可以用确定的时间函数表示的,其行为可预测;而随机信号,也称不确定信号,其值无法准确预知,通常与概率统计有关。此外,信号还可根据是否连续或离散进行分类。连续信号在任何给定时间内都有确定的值,而离散信号则只在特定的离散时间点上有定义。在数字信号处理中,离散信号特别重要,因为它们是计算机处理的基础。
离散信号的产生可以通过三种方式:一是对连续信号进行抽样,二是信号本身就具有离散性,三是直接由计算机生成。抽样是将连续信号转化为离散信号的关键步骤,根据奈奎斯特定理,抽样频率必须至少是信号最高频率的两倍,以避免信息损失。
接着,我们讨论周期信号和非周期信号。周期信号是那些无限重复的信号,比如正弦波,其周期T是重复模式的时间间隔。非周期信号则没有明确的重复模式,如冲击信号。对于连续时间周期信号,如果一个信号满足f(t+T) = f(t),那么它就是周期信号,其中T是周期。
总结来说,陈后金教授的“信号与系统”课程深入浅出地介绍了信号学的基本概念,包括信号的定义、分类、以及连续和离散信号的特性。这些知识点不仅是电气工程和通信领域的基础,也是理解和分析各种物理和工程问题的关键工具。通过学习,学生可以掌握如何描述和分析各种类型的信号,为后续的系统分析和设计奠定坚实的基础。
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