信号与信息技术

信息技术基础信息技术基础BCD码用二进制表示十进制数。 形式上是二进制数，本质上是十进制数。 例如：58D
=01011000B=58H26D=00100110B=26H 58+26=84=1000
0100B=84H答案ABGD--xuyisheng信息技术基础

BGD--xuyisheng复指数信号虽然不能实际产生出来，
但是他概括了多种情况，可以用它来描述各种基本信号。不仅如此，还可以利用复指数信号简化许多运算和分析。因此，在信号分析中，复指数信号
是最重要的基本信号。根据的不同取值，复指数信号可表示为下列几种特殊信号：1．当时，为直流信号；
不难证明是周期为的周期信号。3．当时，为正弦指数信号．2．当时为实指
数信号BGD--xuyisheng2、模拟信号的频谱本部分以正弦函数(余弦函数亦统称为正弦函数)为基本信号，分析常用的
周期信号的频率特性表示方法。由于数学上的欧拉公式可知： 分解工具是傅里叶级数(对周期信号)和傅里叶积分
(对非周期信号)。利用信号的正弦分解思想，系统的响应可看作各不同频率正弦信号产生响应的叠加由于在信号分析中所用的独立变量是频
率，故称为频域分析。BGD--xuyisheng不同周期信号的谐波构成情况是不相同的，例如图示的典型周期信号经过
傅立叶级数分解后的谐波分量描述形式分别为:(1).周期信号的频谱分析BGD--xuyisheng图8-2-4方波信
号的谐波叠加随着谐波次数k的增加，方波信号各个谐波的幅值按照的规律衰减，而它们的初相位却保持不变。结论:周期信号
频谱是离散的频谱。信号的幅度频谱随着谐波次数的增高而迅速减小。BGD--xuyisheng⑵、非周期信号的频谱
非周期性函数不能直接用傅氏级数表示。但是把非周期函数看作一种在周期趋于无限大的周期函数时，求出其极限形式的傅氏级数展开式，
就得到了表示这种非周期函数的傅氏积分公式。BGD--xuyisheng根据傅式级数的指数式其中： 的频谱是
的函数，且为线状的，其相邻间隔(频率差)为当T越来越大时，Ck的值及相邻谱线的间隔就越来越小，谱线就变成连续的，即Ck为
的连续函数。而其幅度，将趋于无限小。我们定义：BGD--xuyisheng当T→∞时，
，而相邻谐波之间的频率差也越来越小，而相邻谐波之间的频率差也越来越小，现在可以把看作是一个连续变量ω。这样取极限时
上式可以写成傅里叶积分正变换傅里叶积分反变换非周期函数傅里叶变换对BGD--xuyisheng信息技术基础①
、门函数的频谱 对gr(t)进行傅立叶变换令：BGD--xuyisheng信息技术基础②、冲击信号的频谱
可见，冲击函数的频谱是连续的均匀频谱。从而有变换对：BGD--xuyisheng信息技术基础③、直流信
号的频谱为t的偶函数，则可以表示为单位直流信号的频谱是BGD--xuyisheng结论⑴、非周期信号的频谱是
连续频谱。(2)、若信号在时域中持续时间有限，则其频谱在频域将延伸到无限，这可简单地称为时间有限，频域无限。(3)、信号的脉冲
宽度越窄则信号的带宽越宽。BGD--xuyisheng4、模拟信号的处理信号是信息的载体，信号的处理服从于
信息处理的需要， 信号的放大处理为的是信息的增强； 信号之间的算术运算、微分积分运算等是信息的变换； 信号的滤波、整形等则在于
信息的识别和提取。(1)、模拟信号增强（放大）的要求—重点克服几个问题：①非线性问题器件本身的非线性特性无法严格保持信号放
大过程的线性变换关系，这导致信号放大之后出现波形的畸变(失真)。②频率特性问题储能元件的影响，不能保证信号中的各次谐波成分获
得同等比例的放大效果，这导致放大后信号的谐波组分或频谱结构发生改变。③噪声与干扰问题电路内部的噪声和外部的干扰信号导致放大后
的信号中夹杂着其他的信号，严重时会淹没放大信号本身，导致无法对信号进行识别和应用。BGD--xuyisheng(2)、
模拟信号滤波从模拟信号中滤除部分谐波信号叫做滤波。滤波是从模拟信号中消除无用信的重要手段。按照滤波电路的工作频带
命名： 分为低通滤波器(LPF) 高通滤波器(HPF)、 带通滤波器(BPF) 带阻滤波器(BEF)BGD--xuyi
sheng(3)、模拟信号变换在模拟系统中，信号的相加、相减、比例、微分及积分变换是常见的几种信号变换。
从信息处理的角度看，信号变换是从信号中提取信息的重要手段，例如：信号加减提取信息，通过比例变换增强信息，微分变换提取信号时间变
化率信息，从积分变换提取信号对时间的累积信息等等。BGD--xuyisheng(4)、模拟信号识别从信息的角
度讲，信号识别是剔除夹杂在信号中的各种伪信息并保留原来的信息。各种滤波器特性都是非理想的，所以对于与信号频率相近
的夹杂信号，滤波方法无能为力。增强有用信号自身的强度，也是一种信号识别的常用方法。但是，对于微弱信号，由于电子噪声信号也随着信号
的增强而增强，这种方法的效果是有限的。BGD--xuyisheng（2009年）91、图a所示电压信号波形经电路A变换成图
b波形，在经电路B变换成图c波形，那么，电路A和电路B应依次选用：（A）低通滤波器和高通滤波器（B）高通滤波器和低通滤波器
（C）低通滤波器和带通滤波器（D）高通滤波器和带通滤波器BGD--xuyisheng生物医学信号处理应用举例滤波以前
干扰严重滤波以后干扰去除BGD--xuyisheng信息技术基础三、数字信号与信息数字信号。在电路中，它往往
表现为突变电压或电流，并且只有两个可能的状态（高电位１低电位０）。数字电路中的二极管和三极管多数工作在开关状态。利用导通和截止两
种不同的工作状态，代表不同的数字信息，完成信号的传递和处理任务。研究对象是输入信号和输出信号之间的逻辑关系。需要使用新的代码和数学
工具，即逻辑代码和逻辑代数。㈠、数制和代码1几种常用进制2.代码 8421码、 2421码、 5211码
、 余3码、余3循环码 ASCII码数制（由低位向高位进位的规则）十进制Decimal、二进制Binary、
十六进制Hexadecimal、八进制OctalBGD--xuyisheng⑴.几种常用的BCD码十进制
数8421码余3码2421码5211码余3循环码012345678900000001
0010001101000101011001111000100100110100010101100111
1000100110101011110000000001001000110100101111001101
1110111100000001010001010111100010011100110111110010
011001110101010011001101111111101010BGD--xuyisheng84
21BCD码 8421BCD码是有权码。各位的权值分别为8、4、2、1，虽然8421BCD码的权值与四位自然二进制码的权
值相同，但二者是两种不同的代码。8421BCD码只是取用了四位自然二进制代码的前10种组合。余3码 余3码是8421BCD码的
每个码组加0011形成的。余3码各位无固定权值，故属于无权码。★如果将两个余３码相加，和数为１０时，正好等于１６进
制的１０Ｈ，于是便从高位自动产生进位信号。 ★在余三码中0-9,1-8,2-7,3-6,4-5互为反码，便于求对于１０的补码
。5211码 恒权代码。学了计数器的分频作用后可以发现，如果按8421码接成十进制计数器，触发器输出脉冲对于计数脉冲的分频比从
低位到高位依次为5:2:1:1。这种对应关系在构成某些数字系统时很有用。余3循环码变权代码，每一位的1在不同代码中并不代表固定
的数值。特点是相邻的两个代码之间仅有一位的状态不同。因此，按余3循环码接成计数器时，每次状态转换过程中只有一个触发器翻转，译码时
不会发生竞争冒险现象。2421码 恒权代码它的0-9,1-8,2-7,3-6,4-5也互为反码，这一点与余3码相仿。BGD
--xuyisheng⑵.BCD码与ASCII码 都属于编码问题1）BCD码 用二进制表示十进制数。 形式上是二进
制数，本质上是十进制数。 例如：58D=01011000B=58H26D=00100110B=2
6H 58+26=84=10000100B=84HBGD--xuyisheng注意：因为本质上是十进制所以：有
十个有效码： 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 在用二进制或16进制表示时，出现A，B，C，D，E，F都属于非法码
。在运算中，遵循逢十进一的原则。在运算中出现非法码需要修正。BGD--xuyishengBCD码的表示常用8421码表
示。BCD码用两种基本形式： 压缩BCD码和非压缩BCD码. 压缩BCD码:用4位二进制表示一位BCD码。
例如：123=000100100011 非压缩BCD码：用8位二进制表示一位BCD码 例如： 123=0
00000010000001000000011BGD--xuyisheng(2009年）88、七段显示器的各段符号如图
所示，那么，字母“E”的共阴极七段显示器的显示码abcdefg应该是：（A）1001111（B）0110000
（C）10110111（D）10001001BGD--x
uyishenggfedcba半导体数码管由七段发光二极管构成abcdef
g01100001101101低电平时发光
高电平时发光共阳极接法abcgdef+dgfecbagfedcba共阴极接法a
bcdefg【2013年87题】关于信号与信息，如下几种说法中正确的是（）。电路处理并传输电信号
信号和信息是同一概念的两种表述形式用“1”和“0”组成的信息代码“1001”只能表示数量“5”信息是看得到的，信号是看不到的
A2013年信息考题分析信息技术基础信息技术基础答案B信息技术基础信息技术基础答案C信
息技术基础信息技术基础答案B信息技术基础信息技术基础答案DBGD--xuyishengBGD--
xuyishengBGD--xuyisheng信息技术基础一级结构工程师职业资格考试2011BGD--xuyisheng一
级结构工程师职业资格考试2010一级结构工程师职业资格考试2012BGD--xuyishengBGD--xuyisheng信
息技术基础BGD--xuyisheng信息技术基础“信号与信息”课程内容及复习重点“信号与信息”技术伴随着计算机应用以及网络
通讯技术的快速发展，涉及领域非常广泛，如：通讯、交通、建筑、采矿等方面应用的逐步普及和深入，信息技术真是无所不在，已经是工程师门必
备的工程素质。为了适应科技发展的要求，培养和考核工程技术人员的综合能力，2009年新颁布的注册工程师基础考试大纲增加了信号与信息
方面的内容，对考生提出了明确的要求。每年基础课考试部分中包含六道这方面的考题，考试内容涵盖面也比较宽泛。复习重点：1、信号的
概念及其分类；2、模拟信号与数字信号的区别；3、模拟信号的描述与处理方法；4、数字信号的描述与处理方法。1信号与信息概
念消息、信息和信号：借助于某种信号形式，传送各种消息，使受信者获取消息中的信息。信息（information）： 受信者
预先不知道的新内容信息：受信者预先未知的新内容。消息（message）： 信息的物理形式（如：声音、文字、图像等）。信号（s
ignal）： 消息的表现形式。8.7信号与信息技术信源的作用是产生(形成)消息消息带有送给收信者的信息（通信最终目
的是传递信息）信息是经加工为特定形式的数据，这种数据对接收者有意义，而且对当前和将来的行动或决策具有实际价值。结论：①信息是
一种被加工过的数据； ②信息对于决策是有价值的。信源发信机收信者收信机信道噪声源消息信号信号消息①
、模拟信号与数字信号： 模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度、频率或相位随时间连续变化；模拟信号
与数字信号的区别模拟信号(AnalogSignal)通常用一系列连续变化的电磁波或电压信号表示；数字信号
(DigitalSignal)通常用断续变化的电压脉冲来表示。模拟信号与数字信号之间的相互转换模
拟信号通过PCM(PulseCodeModulation)码调制法量化为数字信号，例如采用8位编码可将模拟信号量化为256个
量级，数字信号一般通过对载波进行移相(PhaseShift)的方法转换为模拟信号。关于信号的一些基本概念②.
模拟信号的数字传输 PCM脉冲编码调制是目前用得比较广泛的模拟信号数字方法，主要包括抽样、量化与编码三个过程。抽样是把时间连
续的模拟信号转换成时间上离散、幅度连续的抽样信号；量化是把时间离散、幅度连续的抽样信号转成时间离散、幅度离散的数字信号；编码就
是把抽样并量化的量化值变换成一组二进制码组的过程，此时信号称为PM信号。编码后的二进制码组经数字信道传输，在接收端，经过译码和滤
波，还原为模拟信号。模拟信号抽样信号量化信号数字信号幅值随时间连续变化的连续时间信号幅值量化后用二进制代码表示
的离散时间信号【2011年87题】某空调器的温度设置为25℃，当室温超过25℃后，它便开始制冷，此时红色指示灯亮，并在显示屏上
显示“正在制冷”字样，那么（）“红色指示灯亮”和“正在制冷”均是信息“红色指示灯亮”和“正在制冷”均是信号“
红色指示灯亮”是信号，“正在制冷”均是信息“红色指示灯亮”是信息，“正在制冷”均是信号解：信息一般的是通过感官接收的关于客观事
物的存在形式或变化情况。信号消息的表现形式，是可以直接观测到的物理现象（例如，电、光、声、电磁波等）。通常认为“信号是信息的表现形
式”D解：“信息”是指人民通过感官接收到的关于客观事物的变化情况；“信号”是信息的表现形式可以说是传递信息的工具（如声、光、电
）。信息是存在于信号之中的。【2009年87题】在如下关于信号与信息的说法中，正确的是()：信息含于信号
之中信号含于信息之中信息是一种特殊的信号同一信息智能承载于一种信号之中DBGD--xuyisheng信息技术基
础无论信号多么复杂，其数据可以表示成时间的函数，“信号”与“函数”常常相互通用。2.时间信号的分类信号 确定性信号
随机信号连续信号离散信号周期信号非周期信号正弦信号非正弦信号BGD--xuyisheng⑴、确定性信
号和随机信号按信号是否可以预知划分确定性信号---可以表示成确定时间函数的信号如f(t)=2cos2πt等。随
机信号---只能知道在某时刻取某一数值的概率， 不能表示成确定时间函数的信号。 通常除了专用设备发出的有规律的
信号外，通信系统传输的信号都是随机信号。 本部分内容只涉及确定性信号。BGD--xuyishengBGD--xuyi
sheng⑵、连续信号和离散信号②离散信号---在某些不连续时间有确定数值的信号，在 这些离散时刻以外的时间，信号是无定义的。
信息技术基础离散信号与数字信号的区别 离散信号---时间离散，幅值连续 数字信号---时间幅值均离散连续信号与模拟
信号的区别 连续信号---时间连续，幅值可以不连续 模拟信号---时间幅值均连续①连续信号---在某一时间范围内，对于一切时
间值除了 有限个间断点外都有确定函数值的信号f(t)。BGD--xuyisheng⑶、周期信号和非周期信号连续周期信号
满足:离散周期信号满足:非周期信号是不满足周期信号特性、不具有重复性的连续或离散信号。当周期信号的周期为无穷大时，周期信
号就变成了非周期信号。信息技术基础按信号是否具有重复性划分BGD--xuyisheng不具有周期性的信号称为非周
期信号。BGD--xuyisheng描述信号的常用方法 （1）函数表达式f(t) （2）波形图二、模拟信号了解基本
信号特征，有助于分析复杂信号。BGD--xuyisheng⑴、直流信号 定义：1、模拟信号与信息⑵、正弦信号定
义： 放大器中，三级管集电极电流就是直流信号和交流信号的合成．BGD--xuyisheng
作为电路的电源时，阶跃信号的作用相当于在t=0时接入单位直流电源，且保持不变。⑶、单位阶跃信号阶跃信号的物理实现即：函数在
t=0处发生跃变，数值1为阶跃的幅度，若阶跃幅度为A，则可记为Aε(t)。BGD--xuyisheng、门信号
阶跃信号可以组成另一个有用的信号定义：注意：门信号的幅值恒定为1，门的宽度（又称脉宽），位置（t0）是可
以任意选定的。BGD--xuyisheng斜坡信号也可以借助阶跃信号简捷地表示为(4)、斜坡信号定义：
通常，斜坡信号是指从某一时刻开始随时间按比例增长的信号。BGD--xuyisheng、单位冲激信号 近代信息技术中的
重要信号。物理现象：出现的时间极短，产生的函数值很大，但效能不变。冲激信号定义：仅存在于t=0
的瞬间，幅度为无限大，在图像上用箭头表示；同时，积分结果为１，图象中用(1)表示。通常把该值称作“冲激强度”（即：与横轴围成的面积
）。BGD--xuyisheng(5)、指数信号指数信号的表达式:①、实指数信号式中为实数，
波形与的大小有关。当时，信号随时间的增长而增长；当时，信号不随时间变化；当时，信号
随时间的增长而衰减。BGD--xuyisheng信号f(t)和的波形有时是不同的。常用的实
指数信号是单边的可以用阶跃信号和实指数信号相乘获得。BGD--xuyisheng，则成为虚指数信号;若ω=0，则成
为实指数信号。②、复指数信号将实指数函数中的因子更换为一个复数Ｓ时就得到了复指数：根据欧拉公式：指数信号可以表示为： BGD--xuyisheng信息技术基础复指数函数的实部包含了信号的余弦分量；虚部包含了信号的正弦分量。BGD--xuyisheng当为等幅振荡；Ｓ的虚部表征了正弦和余弦振荡的角频率：当时Ｓ是实数，复指数就成了实指数信号。 的实部表征了正弦和余弦振荡随时间变化情况：当为减幅振荡；当时为增幅振荡；信息技术基础XUYISHENGBGD--xuyishengBGD--xuyishengBGD--xuyisheng信息技术基础一级结构工程师职业资格考试2011BGD--xuyisheng一级结构工程师职业资格考试2010一级结构工程师职业资格考试2012BGD--xuyishengBGD--xuyisheng信息技术基础BGD--xuyisheng信息技术基础