1. 图形表示
数字信号基本为模型信号按一定间隔进行采样,经过模式转换得到。它用顶部带圆圈的竖线表示。
1)横坐标:每条线表示一个采样点,并用一整数标记,这个整数是所经过的采样周期的数目。
2)纵坐标:数字信号值是A/D转换时最解决该模拟采样值的量化电平。
2.符号表示
数字信号x用符号表示为x[n],n是采样编号。
1)时移:x[n-N]表示右移N个采样点
2)尺度变换:x[kn]从信号中选取第k个采样点
3.数字函数
3.1脉冲函数
脉冲函数是基本函数,所有数字信号都能从它构造出来。任何函数都能写为脉冲函数之和的形式
3.2 阶跃函数
阶跃函数常用来表示一个接通过程。
阶跃函数可表示为脉冲函数之和
脉冲函数可表示为阶跃函数之差
3.3 幂函数和指数函数
3.4 正弦和余弦函数
定义为:
注意:不同于模型信号,数字正弦和余弦不一定是周期的, 也不等于被采样模拟信号的频率。
由模拟频率与数字频率间的关系建立过程如下:
1)模拟正弦 , 为频率,单位为弧度/秒。信号在每个时刻t都有值。
2)采样:每Ts秒采样一次,采样时间表示为t=nTs。因此,模拟域中采样值表示为x(nTs),数字域中表示为x[n],忽略量化误差有
且在时刻nTs,模拟信号值为
3)变换:由于 ;Ts=1/fs,fs是采样频率,带入(3)有
4)建立联系:由式(2),令式(4)等于式(1)有
注:式(6)将数字频率与模拟频率f联系起来。数字频率的单位是弧度,而不是弧度/秒,因为数字域中经过的时间用采样个数度量,而不是秒。