信号可以理解为“一种表示形式，它给出了有关在其产生源处存在的数据的一些信息”。通常这是时变的。因此，信号可以成为传输某些信息的能源。这可以很容易地在图形上表示。

例子

• 闹钟发出时间到的信号。
• 炊具哨声确认食物已煮熟。
• 红灯表示有危险。
• 交通信号灯指示您的举动。
• 电话会响起，为您发出呼叫信号。

信号可以是传达某些信息的任何类型。从电子设备产生的该信号，被称为电子信号或电信号。这些通常是时变的。

信号类型

根据信号的特性，可以将其分为模拟信号或数字信号。可以进一步对模拟和数字信号进行分类，如下图所示。

模拟信号

代表时变量的连续时变信号可以称为模拟信号。该信号根据表示它的数量的瞬时值相对于时间不断变化。

数字信号

本质上是离散的或形式不连续的信号可以称为数字信号。该信号具有单独表示的值，这些值不基于先前的值，就好像它们是在该特定时间瞬间导出的。

周期信号和非周期信号

在一段时间内重复其模式的任何模拟或数字信号都称为“周期信号” 。该信号的模式重复不断，并且易于假定或计算。

任何在一段时间内不重复其模式的模拟或数字信号称为非周期性信号。该信号的模式继续，但模式不重复，很难假设或计算。

信号与符号

在周期信号中，最常用的信号是正弦波，余弦波，三角波，方波，矩形波，锯齿波，脉冲波形或脉冲串等。让我们来看看这些波形。

单位步进信号

单位步进信号在X轴上从其原点到一个单位的值是一个单位。这主要用作测试信号。单位步进信号的图像如下所示。

单位步长函数由$ u \ left(t \ right)$表示。它定义为-

$$ u \ left(t \ right)= \ left \ {\ begin {matrix} 1＆t \ geq 0 \\ 0＆t <0 \ end {matrix} \ right。$$

单位脉冲信号

单位脉冲信号在其原点具有一个单位的值。它的面积是一个单位。单位脉冲信号的图像如下所示。

单位冲激函数由ẟ(t)表示。定义为

$$ \ delta \ left(t \ right)= \ left \ {\ begin {matrix} \ infty \：\：if \：\：t = 0 \\ 0 \：\：if \：\：t \ neq 0 \ end {matrix} \ right。$$

$$ \ int _ {-\ infty} ^ {\ infty} \ delta \ left(t \ right)d \ left(t \ right)= 1 $$

$$ \ int _ {-\ infty} ^ {t} \ delta \ left(t \ right)d \ left(t \ right)= u \ left(t \ right)$$

$$ \ delta \ left(t \ right)= \ frac {du \ left(t \ right)} {d \ left(t \ right)} $$

单位斜坡信号

单位斜坡信号的值从其原点起呈指数增长。单位倾斜信号的图像如下所示。

单位斜坡函数由u(t)表示。它定义为-

$$ \ int_ {0} ^ {t} u \ left(t \ right)d \ left(t \ right)= \ int_ {0} ^ {t} 1 dt = t = r \ left(t \ right) $$

$$ u \ left(t \ right)= \ frac {dr \ left(t \ right)} {dt} $$

单位抛物线信号

单位抛物线信号的值像抛物线一样在其起点发生变化。单位抛物线信号的图像如下所示。

单位抛物线函数由$ u \ left(t \ right)$表示。它定义为-

$$ \ int_ {0} ^ {t} \ int_ {0} ^ {t} u \ left(t \ right)dtdt = \ int_ {0} ^ {t} r \ left(t \ right)dt = \ int_ {0} ^ {t} t.dt = \ frac {t ^ {2}} {2} dt = x \ left(t \ right)$$

$$ r \ left(t \ right)= \ frac {dx \ left(t \ right)} {dt} $$

$$ u \ left(t \ right)= \ frac {d ^ {2} x \ left(t \ right)} {dt ^ {2}} $$

信号功能

Signum函数的值从其原点开始在正向和负向平面中平均分布。 Signum函数的图像如下所示。

Signum函数由sgn(t)表示。定义为

$$ sgn \ left(t \ right)= \ left \ {\ begin {matrix} 1 \：\：for \：\：t \ geq 0 \\-1 \：\：for \：\：t <0 \ end {matrix} \ right。$$

$$ sgn \ left(t \ right)= 2u \ left(t \ right)-1 $$

指数信号

指数信号的值与其原点成指数变化。指数函数的形式为-

$$ x \ left(t \ right)= e ^ {\ alpha t} $$

指数的形状可以由$ \ alpha $定义。在3种情况下可以理解此函数

情况1-

如果$ \ alpha = 0 \ rightarrow x \ left(t \ right)= e ^ {0} = 1 $

情况2-

如果$ \ alpha <0 $，则$ x \ left(t \ right)= e ^ {\ alpha t} $其中$ \ alpha $为负。这种形状称为衰减指数。

情况3-

如果$ \ alpha> 0 $，则$ x \ left(t \ right)= e ^ {\ alpha t} $其中$ \ alpha $为正。这种形状称为上升指数。

矩形信号

矩形信号的值从其原点开始在正平面和负平面中均呈矩形分布。矩形信号的图像如下所示。

矩形函数由$ x \ left(t \ right)$表示。定义为

$$ x \ left(t \ right)= A \：rect \ left [\ frac {t} {T} \ right] $$

三角信号

矩形信号的值从其原点开始在正平面和负平面中呈三角形分布。三角信号的图像如下所示。

三角形函数由$ X \左(T \右)$表示。定义为

$$ x \ left(t \ right)= A \ left [1- \ frac {\ left | t \ right |} {T} \ right] $$

正弦信号

正弦信号的值与原点呈正弦变化。正弦信号的图像如下所示。

正弦函数由x(t)表示。它定义为-

$$ x \ left(t \ right)= A \ cos \ left(w_ {0} t \ pm \ phi \ right)$$

要么

$$ x \ left(t \ right)= A sin \ left(w_ {0} t \ pm \ phi \ right)$$

其中$ T_ {0} = \ frac {2 \ pi} {w_ {0}} $

正弦函数

Sinc信号的值根据特定关系变化，如下文所示。它在原点具有最大值，并随着其远离而不断减小。 Sinc函数信号的图像如下所示。

Sinc函数由sinc(t)表示。它定义为-

$$ sinc \ left(t \ right)= \ frac {sin \ left(\ pi t \ right)} {\ pi t} $$

因此，这些是我们在电子和通信领域中最经常遇到的不同信号。可以用数学方程式定义每个信号，以使信号分析更加容易。

如前所述，每个信号都有特定的波形。波形的整形可能会改变信号中存在的内容。无论如何，由设计工程师决定是否为任何特定电路改变波形。但是，要改变波的形状，很少有技术将在以后的单元中进行讨论。