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第一节基本概念一、信息、消息与信号信息客观存在货消息信息的物理形式传递信息的媒体路信号消息的表现形式运载消息的工具车二、信号的分类时间信号确定性信号表示成确定时间函数连续信号周期信号正弦信号时间连续,幅值不一定连续,重复性非正弦信号时间连续,幅值不一定连续,重复性非周期信号时间连续,幅值不一定连续,不重复性离散信号时间不连续,幅值不一定连续随机信号不确定性,不可预知性,概率统计代码信号按既定的编码规则对信息进行编码比如:数字信号信息处理模拟信号具体、直观,便于理解、应用通过观测直接从对象获取,连续的时间信号,提供对象原始形态时间域里:瞬间量表示对象的状态信息,随时间变化的情况提供过程信息频率域里:由频率不没、大小不没、相位不同的信号叠加组成,有特定的频谱结构电信和信息工程中,模拟信号的幅值0~5V或0~20mA采样信号频率为信号中最高谐波频率(带宽)的2倍以上时,保留原始信息数字信号便于计算机处理模拟信号→抽(采)样信号→量化信号→数字信号三、模拟信号和信息常用模拟信号直流信号f(t)=A正弦信号f(t)=Asin(ω*t+φ)单位阶跃信号斜坡信号实指数信号f(t)=Ae-αt复指数信号f(t)=Ae(α+jω)t=Aeαt(cosωt+jsinωt)模拟信号的时域处理相加与相乘反转与延时压缩与扩展微分与积分斜坡函数的导数为阶跃函数单位冲激函数单位冲激信号的积分为单位阶跃函数模拟信号的频谱周期信号的频谱离散性谐波性:只能在基波频率ω1的整数倍频率上出现收敛性非周期信号的频谱门函数冲激函数直流信号连续频谱时间有限,频域无限脉冲宽度越窄,信号的带宽越宽模拟信号的处理增强处理方式信号幅度的增大,即电压放大信号带载能力的增强,即功率放大增强后信号不能失真、信号的形状或频谱结构保持不变,即携带的信息不变需处理的问题非线性问题频率特性问题噪声与干扰问题滤波目的去除伪信息,提取有用信息滤波器分类低通滤波器LPF:截止频率为fp,低于fp的通过,高的不通过高通滤波器HPF:高于fp的通过,低于fp的不通过带通滤波器BPF:fp1~fp2之间的通过,带阻滤波器BEF:fp1~fp2之外的通过变换信号相加,求和信息信号相关,提取差异信息比例变换,增强信息微分变换,变化率信息积分变换,信号对时间的累积信息主要问题难以找到理想的运算装置识别信息处理的前期处理,把需要的信息提取出来主要方法:滤波器第二节数字信号与信息一、数字信号的数制和代码常用进制十进制二进制十六进制数制转换二~十互转二~十六互转十~十六互转BCD代码8421码二进制码余3码比二进制数值多32421码余3循环码00000001110001010020010010130011011040100011150101100060110100170111101081000101191001110065=6(0110)+5(0101)=01100101两数相加=9时互为反码两数相加=9时互为反码相领代码间,只有一位状态不同恒权代码是不是是是二、算术运算基本算术运算加法逢二进一减法补码:最高位是符号位,正数为0,负数为1正数的补码与原码相同负数的补码将原码的数值逐位求反,再加1补码的作用是最后变成加法举例:1001-0101=(1001)+(-0101)1001的补码:01001-0101的补码:11010+1=1101101001+11011=100100,后四位0100是真值,倒数第5位是0符号位,正数符号前一位1溢出无效乘除法同十进制微积分用数字电路实现数值运算三、逻辑运算四、数字信号的存储五、模拟信号与数字信号的相互转换模拟信号→采样→A/D(analogtodigital)→处理→存储→传输→D/A→模拟信号A/D(analogtodigital):编码A/D(digitaltoanalog):解码
本文标题:08-信号与信息技术-注册岩土基础考试笔记
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