第二章 确定信号分析

2.1 傅氏分析

1)首先要搞明白什么是确定信号,什么是随机信号。

给定时间确定f(t)的就是确定信号,给定时间f(t)是随机的就是随机信号。

2)确定信号的功率和能量

瞬时功率:规定,在一个电阻为1欧姆的电路上,电压或电流信号为f(t),这个电路的功率就是这个信号的瞬时功率,f(t)^{2}

能量:有了瞬时功率,在时间上积分就是能量。

第二章 确定信号分析_第1张图片

 平均功率:一段时间T内的平均功率就是在这段时间T内对t求积分,然后再除以时间T。

第二章 确定信号分析_第2张图片

上面那个是纯的这个窗口内的平均,下面这个也叫平均功率,只不过是负无穷到正无穷。

3)能量信号和功率信号

能量有限就是能量信号,能量无限就是功率信号。

4)能量谱密度和功率谱密度

密度就是一个量在另一个量上的分布,参考质量在三维空间上的分布。

谱密度就是某个量在频率上的分布。

能量谱密度就是能量在频率上的分布,功率谱密度就是功率在频率上的分布。

能量谱密度:

第二章 确定信号分析_第3张图片

这是帕斯瓦尔定理,左边是能量的定义,右边是一个东西在频率上的积分,这个东西在频率上积分后是能量,那这个东西不就是能量在频率上的分布,那不就是能量谱密度。

功率谱密度:

功率谱密度是由截断信号求平均功率,在把阶段信号的T趋向正无穷求极限得到的

第二章 确定信号分析_第4张图片      得到截短信号

第二章 确定信号分析_第5张图片大F是傅里叶变换,右边这个等于能量是根据帕斯瓦尔定理来的

第二章 确定信号分析_第6张图片求平均功率

第二章 确定信号分析_第7张图片第一步是求极限,那么右边这个在频率上的积分是功率,那么里面那个就是功率谱密度。

5)双边谱和单边谱

第二章 确定信号分析_第8张图片

单边谱就是没左边,然后右边要是两倍

6)确定信号的相关函数

第二章 确定信号分析_第9张图片

先看能量信号,就是共轭×偏移,对t做积分,特殊的就是tao等于0的时候R等于能量。

然后是功率信号,如果按照能量信号的定义是积不出来的,是无穷,所以换了个定义,变成在T区间上求积分,然后再取极限。同样tao等于0时,这个R等于平均功率。

7)相关函数的性质

1.有界性

第二章 确定信号分析_第10张图片

这个是归一化函数,那么既然这个可以归一化,那就有

然后有了它小于1,那就有

有点莫名其妙,首先是得证它可以归一化,其次是下面那个大R是谁的

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