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9.1   常用的电信号

凡随时间变化的物理量即称为信号。若信号为电压、电流等,则称为电信号。信号一般情况下是时间变量t的函数。

信号随时间变量t变化的函数曲线称为信号的波形。

一.直流信号

直流信号也称为常量信号,其函数式为

其波形如图9.1所示。

图9.1直流信号          图9.2单边实指数信号

二.单边实指数信号

单边实指数信号的函数式为

(9.1)

其波形如图9.2所示。其中为实常数,可大于、等于、小于零。

单边实指数信号的一个重要特点是,在t=0时刻函数不连续,t=0-时刻,;t=0+时刻,,即在t=0时刻,函数发生了跳变,由跳变到了称为信号的初始值。

四.单位阶跃信号

   单位阶跃信号用表示,其函数式为

(9.2)

其波形如图9.3所示。可见t=0时刻发生了跳变,从跳变到了

单位阶跃信号具有“切除”作用。设为任意的时间信号,时间变量t的定义域为(-∞,∞),其波形如图9.3所示,则将相乘即得一新的信号

的波形如图9.3所示。可见具有单边特性,为一右单边信号。这就是的“切除”作用。

图9.3单位阶跃信号及其切除作用

四.单位门函数

   门宽为门高为1的单位门函数常用符号表示,即

(9.3)

其波形如图9.4所示,其中为门宽,且>0。


图9.4单位门信号

单位门函数可以两个分别在t=-τ/2和t=τ/2出现的单位阶跃函数之差来表示,如图9.4所示。即

五.单位冲激函数

1.定义

单位冲激信号用表示,其函数式为

(9.4)

其波形如图9.5所示,即用一粗箭头表示,箭头旁标以(1),表示图形的面积为1,称为单位冲激函数的强度,简称冲激强度。

   单位冲激信号可理解为门宽为、门高为的门函数→0时的极限,如图9.5所示。


图9.5单位冲激信号

推广:

 ⑴设为正实数,则有

其波形如图9.5所示。

(2)若冲激函数图形的面积(即强度)为A,则可写

且                  

其波形如图9.5所示,箭头旁标以(A)。

2.的性质

  (1)设为任意有界函数,且在t=0与t=处连续,其函数值分别为,则有

(9.5)

即时间函数与单位冲激函数相乘,就等于单位冲激函数出现时刻的函数值与单位冲激函数相乘。

  (2)抽样性(筛选性)

(9.6)

即任意时间函数相乘后在无穷区间(-∞,∞)的积分值,是等于单位冲激函数出现时刻的函数值。此即为函数的抽样性,即为的抽样值。

(3)函数为一偶函数,即有=

3.的关系互为微分与积分的关系,即

(9.7)