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信號 (信息論)

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通訊系統信號處理或者電子工程等技術領域中,信號是「傳遞有關一些現象的行為或屬性的信息的函數。」[1] 在現實世界中,任何隨時間或者空間變化的量(如影像)都是潛在的信號,它們可能會提供一個物理系統的狀態信息,或在不同觀察者之間傳達消息等。《IEEE信號處理彙刊》闡述「信號」一詞如下:[2]

術語「信號」包括音頻、視頻、語音、圖像、通信、地球物理、聲納、雷達、醫療和音樂信號等。

信號的其他例子如傳遞溫度信息的熱電偶輸出,傳遞酸度信息的pH計輸出。[1] 一般來說,信號通常由傳感器提供,而且通常用換能器將能量從原始形式轉換為其他形式。例如,麥克風的聲學信號轉換為電壓波形,而一個揚聲器做相反的事情。[1]

定義

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信息論中,信號是一種信息流。我們感興趣的大部分信號都可表述為時間位置函數。任何攜帶信息的物理量皆可以作為信號。信號本身所攜帶的信息是我們的目的,從中提取有需要有用的信號,抑制干擾部分是信號處理的目標。

連續與離散

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按照信號時間向量的不同,可以分為:連續時間信號(Continuous-Time)和離散時間信號(Discrete-Time)。連續信號是時間的連續函數,而離散信號是時間的離散函數。

模擬與數字

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所有維度上均連續的信號是模擬信號,所有維度上均離散的信號則是數字信號。數字信號是通過對模擬信號時間、幅度維度上離散化產生的。

一些訊號的例子

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頻率分析

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頻域

無論對於連續信號還是離散信號,分析信號的頻譜都是一種非常有效的方法。例如一個信號通過線性時不變系統,則系統輸出頻譜即為信號頻譜與系統頻率響應之積。

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信號的另一重要特性便是

相關主題

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參考文獻

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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. (原始內容存檔於2020-10-18). 
  2. ^ Aims and scope. IEEE Transactions on Signal Processing (IEEE). [2015-03-13]. (原始內容存檔於2012-04-17).