学习笔记:能量信号与功率信号(一)

        

目录

一、能量信号(Energy Signal)

二、功率信号(Power Signal)

三、信号关系图

四、总结


        能量信号和功率信号是信号分析中两个基本的概念,它们主要用来描述信号在时间域中能量分布的特性,对于理解信号的物理本质、设计通信系统、以及进行信号处理等方面至关重要。

一、能量信号(Energy Signal)

定义:能量信号是指在有限时间区间内总能量有限且非零的信号。这类信号通常只在有限时间内存在,例如脉冲信号或瞬间发生的事件。能量信号的总能量可以通过对信号平方取积分(连续时间信号)或求和(离散时间信号)计算得到,且该能量值是有限的。

其具有以下特征:

  • 非周期性:能量信号大多数是非周期性的,因为周期信号的能量会在时间上无限累积,从而无法满足能量有限的条件。
  • 能量有限

E = \int_{-\infty}^{\infty} |x(t)|^2 dt(连续时间信号)

E = \sum_{n=-\infty}^{\infty} |x[n]|^2(离散时间信号)

  •  频谱连续:能量信号的频谱通常是连续的,覆盖从零频率到无穷大的范围。
  • 幅度随时间衰减:为了保证能量有限,信号的幅度必须随时间推移而逐渐减小至零。

二、功率信号(Power Signal)

定义:功率信号是指在无限时间区间内,信号的平均功率是有限且非零的。这意味着信号在整个时间轴上持续存在,如正弦波、周期信号或随机噪声等。

其具有以下特征:

  • 可周期可非周期:功率信号可以是周期性的,如正弦波,也可以是随机过程,如白噪声。
  • 功率有限:虽然功率信号的能量是无限的,但其平均功率(单位时间内传递的能量)是有限的。

 P = \lim_{T \to \infty} \frac{1}{T} \int_{-T/2}^{T/2} |x(t)|^2 dt(连续时间信号)

 P = \lim_{N \to \infty} \frac{1}{N} \sum_{n=0}^{N-1} |x[n]|^2(离散时间信号)

  • 频谱可能离散也可能连续:周期功率信号的频谱是离散的,对应于信号的基频和各阶谐波;非周期但功率有限的随机信号频谱可能是连续的。
  • 应用广泛:在通信系统中,发射信号通常设计为功率信号,以保证在长时段内稳定传输能量。

三、信号关系图

它们的关系整理如下图:

        该图解释了信号之间的关系以及特性,同时解释了为什么非周期信号的频谱图是连续的,而周期信号的频谱图是离散的。对于随机信号而言,不能对其进行傅里叶变换,而要通过引入功率谱密度来来进行分析。 

四、总结

  •  能量信号关注的是信号在有限时间内的能量总和,适合描述瞬态事件。
  • 功率信号则关注信号在无限时间内的平均能量传输速率,适用于描述持续信号或稳态信号。
  • 两者在频域的特性也反映了信号能量或功率的分布,影响着信号的检测、传输和处理方式。
  • 判断能量信号与功率信号有一个很简单的方法,即假设在无限时间内判断其能量是否有限,若有限,则是能量信号,反之,为功率信号。(适用于大多数情况)
  • 能量信号在频域中由于连续的,所以幅值通常是接近为0的。单位冲激信号δ(t)(不是常规函数)的傅里叶变换是1,即F{δ(t)} = 1。这里的“1”代表一个在整个频率域均匀分布的常数值,它不指示在某一确定频率上的幅值大小,而是表达了信号能量在频域的均匀分布特性。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/bicheng/4793.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Faststone Capture:一触即发的效率革命【AI写作】

首先,这篇文章是基于笔尖AI写作进行文章创作的,喜欢的宝子,也可以去体验下,解放双手,上班直接摸鱼~ 按照惯例,先介绍下这款笔尖AI写作,宝子也可以直接下滑跳过看正文~ 笔尖Ai写作:…

LeetCode题练习与总结:删除有序数组中的重复项Ⅱ--80

一、题目描述 给你一个有序数组 nums ,请你 原地 删除重复出现的元素,使得出现次数超过两次的元素只出现两次 ,返回删除后数组的新长度。 不要使用额外的数组空间,你必须在 原地 修改输入数组 并在使用 O(1) 额外空间的条件下完…

苹果发布开源模型;盘古大模型5.0将亮相;英伟达将收购 Run:ai

苹果首次发布开源语言模型 近期,苹果在 Hugging Face 发布了 OpenELM 系列模型。OpenELM 的关键创新是逐层扩展策略,该策略可在 transformer 模型的每一层中有效地分配参数,从而提高准确性。 与具有统一参数分配的传统语言模型不同&#xff…

【免费Java系列】给大家出一些JavaSE基础第八天的内容案例 , 让大家更好的理解与掌握

String字符串 案例一 求取字符串的长度 public class Main {public static void main(String[] args) {String str "Hello World";String substring str.substring(6);System.out.println("截取后的字符串为:" substring);} }输出结果&…

windows下pysqlite3安装

pysqlite3 下载地址:SQLite Download Page windows下安装 首先在官网中下载以下文件 sqlite-amalgamation-3450300.zip #源码文件 sqlite-dll-win-x64-3450300.zip # 根据系统选择32或者64,可通过查看我的电脑属性中查看 sqlite-tools-win-x64-345…

springboot笔记一:idea社区版本创建springboot项目的方式

社区idea 手动maven 创建springboot项目 创建之后修改pom.xml <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <project xmlns"http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:sc…

STM32使用PWM控制舵机

系列文章目录 STM32单片机系列专栏 C语言术语和结构总结专栏 文章目录 1. 舵机简介 2. 硬件连接 3. 代码实现 3.1 PWM.c 3.2 PWM.h 3.3 Servo.c 3.4 Servo.h 3.5 main.c 3.6 完整工程文件 PWM和OC输出详解&#xff1a; STM32定时器的OC比较和PWM​​​​​​​ 1. …

CentOS 7虚拟机配置过程中所需组件的安装(二)

1.安装net-tools组件&#xff08;解决无 ifconfig&#xff09; # yum install net-tools 2.安装gcc、c编译器以及内核文件 # yum -y install gcc gcc-c kernel-devel 验证安装成功 3.安装nano&#xff08;文本编辑器&#xff09; # yum install nano

AD7366/AD7367 系列模数转换器

这份文件是关于 AD7366/AD7367 系列模数转换器&#xff08;ADC&#xff09;的数据手册&#xff0c;由 Analog Devices, Inc. 提供。以下是该文件的核心内容概要&#xff1a; 产品介绍&#xff1a; AD7366/AD7367 是双通道、12位/14位分辨率的高速、低功耗逐次逼近型模拟-数字转…

python监听html click教程

&#x1f47d;发现宝藏 前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂&#xff0c;风趣幽默&#xff0c;忍不住分享一下给大家。【点击进入巨牛的人工智能学习网站】。 Python实现监听HTML点击事件 在Web开发中&#xff0c;经常需要在用户与页面交互时执行一些…

汉译英早操练-(二十二)

往期回顾 汉译英早操练-&#xff08;十九&#xff09;-CSDN博客 汉译英早操练-(二十)-CSDN博客 汉译英早操练-&#xff08;二十一&#xff09;-CSDN博客 我们继续学习汉译英五个句子&#xff0c;看看这五个需要注意些什么。 北京人大约生活在公元前460,000年到230,000年之间…

【线上问题】记一次更新问题

目录 1. 问题说明2. 测试3. 解决 1. 问题说明 1.生产环境A服务更新后&#xff0c;通过RestTemplate或HttpUtil访问B服务的接口报403错误。2.更新前A服务是正常的。3.B服务前几天新增了外网域名&#xff0c;A服务也改了B服务的接口域名配置。4.由于业务修改&#xff0c;需要根据…

JPA 如何修改 联表查询返回的Map

记录解决两个问题&#xff1a; 1、JPA 中联表查询会返回一个不可修改的集合Map 如果要修改就会报 &#xff1a;A TupleBackedMap cannot be modified. 解决方法&#xff1a; 不直接修改这个 Map。如果你需要对 Map 进行修改操作&#xff0c;你可以创建一个新的 Map&#xff…

500V 直流充电桩测试负载箱的基础知识

500V直流充电桩测试负载箱是一种专门用于测试和验证直流充电桩性能的设备。它能够模拟真实的充电过程&#xff0c;对充电桩的输出电压、电流、功率等参数进行精确的测量和控制&#xff0c;以确保充电桩的稳定性和安全性。 一、工作原理 500V直流充电桩测试负载箱主要由电源模块…

【Linux】Linux上如何挂载磁盘

目录 一、查看磁盘使用情况df -h 查看已挂载磁盘的大概使用情况fdisk -l 查看主机上所有磁盘设备的详细情况lsblk 查看主机上所有磁盘设备基本信息 二、进行磁盘挂载mkfs 在特定的分区上建立 linux 文件系统mount 进行磁盘挂载文件系统配置 一、查看磁盘使用情况 df -h 查看已…

3分钟了解拍摄VR全景需要哪些硬件

VR全景图片是一张水平方向360度&#xff0c;垂直方向180度&#xff0c; 图片尺寸宽高比为2:1的图片。 通过720yun APP或720yun官网上传生成全景H5页面&#xff0c;即可360度全方位观看画面中的景象。 拍摄VR全景有很多方法&#xff0c;下面介绍用单反相机、全景相机、智能手机…

学习笔记-数据结构-顺序表(2024-04-25)

从顺序表中删除具有最小值的元素&#xff08;假设唯一&#xff09;并由函数返回被删元素的值。空出的位置由最后一个元素填补&#xff0c;若顺序表为空&#xff0c;则显示出错信息并退出运行。 设计思想&#xff1a;基于索引的数组操作&#xff0c;线性搜索过程 大致流程&#…

Java SE入门及基础(50) Java实现LinkedList(单向链表、双向链表) Java实现栈

目录 List 接口 1. 特性描述 List 接口常用方法 2. ArrayList 示例及源码解读 3. LinkedList 示例及源码解读 单向链表 双向链表 4. 栈 练习 Java SE文章参考:Java SE入门及基础知识合集-CSDN博客 List 接口 1. 特性描述 A List is an ordered Collection (sometimes called…

如何实现瀑布流排列方式

瀑布流布局是一种流行的网页布局方式&#xff0c;它允许列的高度不一致&#xff0c;但宽度一致&#xff0c;从而给人一种流动的视觉效果。然而&#xff0c;使用纯CSS实现瀑布流布局并不简单&#xff0c;因为CSS本身并不支持动态计算元素的高度和位置。尽管如此&#xff0c;我们…

python--列表

列表的定义&#xff1a; 能装东西的东西&#xff08;包括字符串、数字、类型、以及列表本身等等&#xff09;。 #在python中用[ ]来表示一个列表&#xff0c;列表中的元素通过逗号&#xff08;,&#xff09;隔开。 例如&#xff1a; a ["陈冠希"&#xff0c;&qu…