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离散时间信号

离散时间信号

在对模拟信号与系统进行时域分析时,信号用连续时间函数表示,系统则用微分方程描述;
在进行频域分析时,往往采用傅里叶变换或拉普拉斯变换方法。

Z变换在离散时间信号与LTI系统分析中扮演的作用,
正如拉普拉斯变换在连续时间信号与LTI系统分析中扮演的作用一样。

单位采样序列

单位采样序列Unit Sample Sequence,表示为$\delta(n)$,定义如下所示:

$\delta(n)=\left{\begin{array}{ll}
{1,} & {n=0} \
{0,} & {n \neq 0}
\end{array}\right.$

即单位采样序列除了在n=0处的值为1外,其他处的值均为0,也称其为单位脉冲序列。

单位阶跃序列

单位阶跃序列Unit Step Sequence,表示为$u(n)$,定义如下所示:

$u(n)=\left{\begin{array}{ll}
{1,} & {n=0} \
{0,} & {n \neq 0}
\end{array}\right.$

$u(n-m)$在n>=m时值为1,取其他值时为0。

由上图可以知道,单位采样序列和单位阶跃序列的关系为:

$\delta(n)=u(n)-u(n-1)$

$u(n)=\sum_{l=0}^{\infty} \delta(n-l)$

矩形序列

只有其中一部分为1,其他部分全部为0,如下图所示:

指数序列

指数的底数在大于1时为发散序列,小于1时为收敛序列

正弦序列

复指数序列

$x(n)=\mathrm{e}^{\mathrm{j} \omega n}=\cos (\omega n)+\mathrm{i} \sin (\omega n)$

根据欧拉公式可知,复指数序列具有以2$\pi$为周期的周期性。

周期信号

如果对所有的n,存在一个最小的正整数N,使关系式x(n)=x(n+N)成立,则称x(n)是周期为N的周期序列(Periodic Sequence),周期信号也可记为。

序列的运算

包括:

  • 加法
  • 减法
  • 移位
  • 反转
  • 尺度变换

参考

代码参考 https://www.github.com/shaoguangleo/signal_and_system

处无为之事,行不言之教;作而弗始,生而弗有,为而弗恃,功成不居!

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