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1.掌握信号的(频域、时域)特性2.掌握随机信号、随机过程和平稳随机过程的概念3.掌握随机过程的数字特征(数学期望、方差)的定义、实质4.了解各态历经的平稳随机过程,可用时间平均代替统计平均5.掌握广义平稳随机过程自相关函数的性质6.掌握广义平稳随机过程功率谱密度的定义7.掌握平稳随机过程自相关函数和功率谱密度的关系8.掌握高斯随机过程的定义,重点掌握高斯随机过程的一维分布的性质9.掌握平稳随机过程通过线性系统后,其输出、输入随机过程的数学期望的关系;自相关函数的关系;功率谱密度的关系。10.掌握窄带随机过程的两种表达方法11.了解窄带随机过程正交分量和同相分量的统计特性,包络和相位的统计特性12.了解正弦波加窄带高斯过程的表达式13.掌握白噪声的定义、功率谱和自相关函数的特点第二章信号2.1.2能量信号和功率信号信号的功率:设R=1,则P=V2/R=I2R=V2=I2信号的能量:设S代表V或I,若S随时间变化,则写为s(t),于是,信号的能量E=s2(t)dt平均功率:能量信号:满足故能量信号的P=0。功率信号:E无穷大,即持续时间无穷的信号。故功率信号的P0。结论:(1)能量信号的能量有限,但平均功率为0。如:一个码元,有限长非周期信号。(2)功率信号的平均功率有限,但能量为无穷大。如:周期信号,噪声,无限长码元流。2.2确知信号的性质【例2.1】试求周期性方波的频谱。解:设一周期性方波的周期为T,宽度为,幅度为V求频谱:频谱图【例2.2】试求全波整流后的正弦波的频谱。解:设此信号的表示式为求频谱:信号的傅里叶级数表示式:2.能量信号的频谱密度(用傅里叶变换表示)设一能量信号为s(t),则其频谱密度为:S()的逆变换为原信号:【例2.3】试求一个矩形脉冲的频谱密度。解:设此矩形脉冲的表示式为则它的频谱密度就是它的傅里叶变换:【例2.4】试求抽样函数的波形和频谱密度。解:抽样函数的定义是而Sa(t)的频谱密度为:和上例比较可知,Sa(t)的波形和上例中的G()曲线相同,而Sa(t)的频谱密度Sa()的曲线和上例中的g(t)波形相同。【例2.5】试求单位冲激函数及其频谱密度。解:单位冲激函数常简称为函数,其定义是:(t)的频谱密度:(t)及其频谱密度的曲线:函数的物理意义:高度为无穷大,宽度为无穷小,面积为1的脉冲。用抽样函数Sa(t)表示函数:Sa(t)有如下性质当k时,振幅,波形的零点间隔0,故有函数的性质对f(t)的抽样:函数是偶函数:函数是单位阶跃函数的导数:能量信号的频谱密度S(f)和功率信号的频谱C(jn0)的区别:S(f)-连续谱;C(jn0)-离散谱S(f)的单位:V/Hz;C(jn0)的单位:VS(f)在一频率点上的幅度=无穷小。【例2.6】试求无限长余弦波的频谱密度。解:设一个余弦波的表示式为f(t)=cos0t,则其频谱密度F()按式(2.2-10)计算,可以写为参照式(2.2-19),上式可以改写为引入(t),就能将频谱密度概念推广到功率信号上。3.能量谱密度设一个能量信号s(t)的能量为E,则其能量由下式决定:若此信号的频谱密度,为S(f),则由巴塞伐尔定理得知:上式中|S(f)|2称为能量谱密度,也可以看作是单位频带内的信号能量。上式可以改写为:式中,G(f)=|S(f)|2(J/Hz)为能量谱密度。G(f)的性质:因s(t)是实函数,故|S(f)|2是偶函数,∴4.功率谱密度令s(t)的截短信号为sT(t),-T/2<t<T/2,则有定义功率谱密度为:得到信号功率:4.功率谱密度对于周期性的功率信号,有由周期函数的巴塞伐尔定理得知:功率谱密度表示:2.2.2时域性质自相关函数能量信号的自相关函数定义:功率信号的自相关函数定义:性质:R()只和有关,和t无关当=0时,能量信号的R()等于信号的能量;功率信号的R()等于信号的平均功率。互相关函数能量信号的互相关函数定义:功率信号的互相关函数定义:性质:R12()只和有关,和t无关;证:令x=t+,则2.3随机信号的性质2.3.1随机变量的概率分布随机变量的概念:若某种试验A的随机结果用X表示,则称此X为一个随机变量,并设它的取