基本的信号操作

信号由一组以任意数量自变量的函数表示的信息组成,它可以作为系统的输入,也可以作为系统的输出,以实现其真正的实用价值。我们从一个复杂系统中推导出的信号可能并不总是我们想要的形式,
对其中的一些非常熟悉基本信号操作可能对增强信号的可理解性和适用性非常有用。
从一个信号到另一个信号的数学变换可以表示为

其中,y(t)表示从原始信号x(t)导出的修改信号,只具有一个独立变量t。
基本的信号操作集可以大致分为以下几类。

对因变量执行的基本信号操作

在这个变换中,只修改了正交轴的值,即信号的大小发生变化,对信号的横轴值或周期等没有影响。

  1. 信号的幅度缩放。
  2. 的信号。
  3. 信号乘法。
  4. 分化的信号。
  5. 集成的信号。

让我们详细研究一下这些类型。

信号的幅度缩放

幅度缩放是对信号进行改变其强度的一种非常基本的操作。数学上可以表示为Y(t) =αX (t)。
在这里,α比例系数是-
α<1→信号衰减。
α> 1→信号被放大。
基本的信号操作
如图所示,图(b)中α= 0.5时信号衰减,图(c)中α= 1.5时信号放大。

的信号

这个特殊的操作涉及到两个或两个以上信号的振幅在每一时刻的相加或信号之间的任何其他共同的自变量。信号的添加如下图所示,其中X1(t)和X2(t)是两次依赖的信号,对它们进行额外的操作我们得到,

的信号

乘法的信号

类似于信号的乘法也属于基本信号操作的类别。这里,在每个时间或任何其他独立变量的情况下乘以两个或更多个信号的幅度,在信号之间是常见的。得到的信号我们获得的值等于每个时间实例的父信号幅度的乘积。信号的乘法在下图中示出,其中x1(t)和X2(t)是两个依赖于时间的信号,对它们进行乘法运算后,

乘法的信号

分化的信号

分化的信号
对于信号的分化,必须注意,该操作仅适用于连续信号,因为不能区分离散函数。我们对差异进行差异的修改信号在所有时间实例中都具有父信号的切向值。在数学上,它可以表示为: -

标准方波和正弦波的微分如下图所示。

集成的信号

与差异化一样,信号的集成也适用于连续时间信号。集成的极限将来自 - ∞到现时间t的实例。它在数学上表示,

一些连续时间信号的积分如下图所示。
分化的信号

对因变量执行的基本信号操作

这与上面提到的情况正好相反,通过修改横轴值来改变信号的周期性,而振幅或强度保持不变。这些都是:

  1. 信号的时间标度
  2. 信号的反射
  3. 真爱的信号。

让我们详细研究一下这些操作。

信号的时间标度

信号信号的时间缩放涉及修改信号的周期性,保持其幅度常数。它的数学上表达为,

其中,x(t)是原始信号,β是缩放因子。
如果β> 1意味着信号被压缩,而β< 1意味着信号被扩展。为了更好地理解,用图解说明了这一点。
信号的时间缩放

反射的信号

信号反射是一种非常有趣的运算,既适用于连续信号,也适用于离散信号。在这种情况下,纵轴作为镜像,得到的变换后的图像恰好是母信号的镜像。
它可以定义为Y(t) = X(- t)其中X(t)是原始信号。
但如果反射信号X(- t) = X(t);它被称为偶数信号。
式中当X(- t) =−X(t);那么它就是一个奇信号。
它被图解地解释为,
信号的反射

时间转移信号

信号时移可能是其中最重要的一种,也是应用最广泛的一种基本信号操作。它通常用于快速前进或延迟信号,就像在大多数实际情况下都是必要的。时间转移在数学上表达为,

其中,x(t)是原始信号,而t0表示时间的变化。
对于信号x(t),如果位置移位0> 0。那么信号被称为右移或延迟。
同理,如果t0< 0表示信号左移或延迟。这已在下面的图中作了图解说明。其中原始信号fig(a)在图(b)和图(c)中分别右移和左移。
时间转移信号

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