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讯号 (信息论)

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通讯系统讯号处理或者电子工程等技术领域中,讯号是“传递有关一些现象的行为或属性的资讯的函数。”[1] 在现实世界中,任何随时间或者空间变化的量(如影像)都是潜在的讯号,它们可能会提供一个物理系统的状态资讯,或在不同观察者之间传达消息等。《IEEE讯号处理汇刊》阐述“讯号”一词如下:[2]

术语“讯号”包括音频、视频、语音、图像、通讯、地球物理、声纳、雷达、医疗和音乐讯号等。

讯号的其他例子如传递温度资讯的热电偶输出,传递酸度资讯的pH计输出。[1] 一般来说,讯号通常由传感器提供,而且通常用换能器将能量从原始形式转换为其他形式。例如,麦克风的声学讯号转换为电压波形,而一个扬声器做相反的事情。[1]

定义

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信息论中,讯号是一种资讯流。我们感兴趣的大部分讯号都可表述为时间位置函数。任何携带资讯的物理量皆可以作为讯号。讯号本身所携带的资讯是我们的目的,从中提取有需要有用的讯号,抑制干扰部分是讯号处理的目标。

连续与离散

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按照讯号时间向量的不同,可以分为:连续时间讯号(Continuous-Time)和离散时间讯号(Discrete-Time)。连续讯号是时间的连续函数,而离散讯号是时间的离散函数。

模拟与数码

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所有维度上均连续的讯号是模拟讯号,所有维度上均离散的讯号则是数码信号。数码信号是通过对模拟讯号时间、幅度维度上离散化产生的。

一些讯号的例子

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频率分析

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频域

无论对于连续讯号还是离散讯号,分析讯号的频谱都是一种非常有效的方法。例如一个讯号通过线性时不变系统,则系统输出频谱即为讯号频谱与系统频率响应之积。

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讯号的另一重要特性便是

相关主题

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参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Roland Priemer. Introductory Signal Processing. World Scientific. 1991: 1 [2015-03-13]. ISBN 9971509199. (原始内容存档于2020-10-18). 
  2. ^ Aims and scope. IEEE Transactions on Signal Processing (IEEE). [2015-03-13]. (原始内容存档于2012-04-17).