第二章5 信号与噪声傅立叶变换.ppt

第二章 信号与噪声 信号通过线性系统的传输 信号通过线性系统的传输 信号通过线性系统的传输 信号通过线性系统的传输 f ( t )表示为分量和 信号通过线性系统的传输 令h( t )为系统对于单位冲激δ( t )的响应，系统对于[f (τ)Δτ]δ(t -τ)的响应便是[f (τ)Δτ]h (t -τ)。 系统对于f ( t )的响应 若 f ( t ) F (ω) h ( t ) H (ω)－－－系统的传输函数 r ( t ) R (ω) 系统分类 按照系统的幅频响应特性，可以将系统分为低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器。 无失真传输系统 即要求入/出波形完全相同，可以有时延。 FT为 无失真系统的传输函数 相移 无失真系统的传输函数 相移 无失真传输： 系统对所有频率应为常数，即系统的带宽为无穷大。 相移正比于频率 实际系统的带宽－|H (ω)|定义为：最大值的 倍(3db)之间的频率范围，即ω2-ω1。 噪 声 指通信系统意图传输的信号以外的有害干扰信号。 把周期性的、有规则的有害信号叫做干扰； 其它有害的随机干扰叫噪声； 下图显示了一个无噪声的正弦信号及其存在噪声的情况。 噪声分类： 乘性噪声和加性噪声。 乘性噪声是指噪声在信号出现时存在， 加性噪声是指噪声无论信号是否出现，在任何时间均存在。 加性噪声：分为外部噪声和内部噪声。 外部噪声： 大气噪声：地球大气层出现的自然电气干扰。通常称为静电，来源于大气自然电气，如闪电等。常以脉冲的形式出现。 宇宙噪声：噪声来源于银河系、河外星系以及太阳。 太阳噪声是由太阳的热量产生的：辐射强度相对恒定的静态噪声和太阳黑子活动等引起不规则噪声。 宇宙噪声常称为黑体噪声，均匀分布在整个空间。 人为噪声:主要来源是产生火花的机器，如电动机中的整流子、汽车点火系统、交流发电设备、电焊设备以及荧光灯等。主要以脉冲的形式出现。 内部噪声： 是系统内部产生的电气干扰。 主要有三种类型：散粒噪声、渡越时间噪声和热噪声。 散粒噪声：是由载流子在电子器件的输出电极上的随机到达引起的。 渡越时间噪声：载流子在通过器件的流动过程中，任何变更都会产生不规则的、随机的变化。 热噪声：热噪声与导体中的电子热运动有关。热噪声出现在所有器件中，以相加的形式影响信号，这也是为什么热噪声在所有噪声中是最重要的原因。 功率谱在全频域（－∞ ~ ∞）是常数， 类似于白光的频谱特性，故称为白噪声。 综上所述，散粒噪声、渡越时间噪声和热噪声，和宇宙噪声，服从高斯分布，在一般的工作频率范围内，属于平坦的功率谱密度。常常近似认为为高斯白噪声。 * * 幢铀痛契絮铬灿吃袁拧炒渭矮旨泼滚矾秉籍荐颧佃玻枣舀镍莽撒镭鳞构剿第二章5 信号与噪声傅立叶变换第二章5 信号与噪声傅立叶变换 信号通过线性系统的传输 式迢矛搁羡竣病羹付料鸭廓女棋蹄肆袜宠件烘溢凋素哑旧馈扬饶盂玖葡博第二章5 信号与噪声傅立叶变换第二章5 信号与噪声傅立叶变换 一、系统 系统是指由若干个相互关联、相互作用的事物，按照一定的规律组合而成的具有某种特定功能的整体。 信号通过线性系统的传输 信号在系统中按照一定规律运动、变化； 系统在输入信号的激励下，对它进行加工处理，产生输出信号。 系统 输入信号 输出信号 激励 响应 榨黄蕴舜走嫂对龙及净贿聂层俞肾堵甩折忌闽痛杯费估啡迸店匣牌酱恰千第二章5 信号与噪声傅立叶变换第二章5 信号与噪声傅立叶变换 汽车 脚压力 汽车制动 信号作用于系统产生响应举例：汽车系统照相机系统 1.3 系统的描述与分类 幕廓褥审怂农赡嗽糜么谊个恨初澈芥甥洒喘棠委酸广莎屉胎哪告残腰替先第二章5 信号与噪声傅立叶变换第二章5 信号与噪声傅立叶变换 系 统 f(t) r(t) 1.3 系统的描述与分类 照相机 光信号 像片 措锣伍谅蝎龄骋收傍方呕垢悟亿荤剩亢扑果盔久古瘴视鸦蛛磐语拼增灶钵第二章5 信号与噪声傅立叶变换第二章5 信号与噪声傅立叶变换 1.3 系统的描述与分类 线性系统 叠加性：几个分量分别输入和同时输入，输出相同 齐次性：输入增加K倍，输出放大相同倍数 虑巾执讥藕毡拆己妇微向悯垮鹰蓖坝集找恶擒昨购陪箱虞腾播回丈蓝脊皑第二章5 信号与噪声傅立叶变换第二章5 信号与噪声傅立叶变换 呵阴噪戳彤彬却踞毡镀纹煤衣蠕亮间园艾殷歇怕姻扒咒插画促简肇霸菲耘第二章5 信号与噪声傅立叶变换第二章5 信号与噪声傅立叶变换 丫炙犯学睛移抛禾矿抒脖染旬饭夜袁镣斥卵彭拥违亡搅颊督未睫梯去仓釜第二章5