为了研究信号处理的方法,我们先要搞清楚信号有哪些种类,每类信号各有什么特点,各适合于如何处理。通过这些分类,还可以让同学们更清楚地认识到在本门课程中所学知识是用于处理哪些信号的,也明白了对实际信号应用何种处理方法。

1.2.1 确定信号与随机信号

  我们先来看看信号的取值情况。根据它,可以对信号进行分类。

  根据信号的取值是否确定,可以将信号分为确定信号和随机信号。

  如果信号可以用确定的数学表达式来表示,或用确定的信号波形来描述,则称此类信号为确定信号。在工程上,有许多物理过程产生的信号都是确定信号。例如:卫星在轨道上运行,电容器通过电阻放电时电路中的电流变化等。如果信号只能用概率统计方法来描述,其取值具有不可预知的不确定性,则称此类信号为随机信号。随机信号也是工程中的一类应用广泛的信号。例如:在通信传输中引入的各种噪声,海面上海浪的起伏等。

  随机信号是工程中的一类很重要的信号,从某种意义上讲,甚至可以说我们接触的信号都是随机的---因为差异是绝对存在的嘛。但通常有些差异我们是不太强调或者说注意的,所以就把信号看成是确定性的了。但有的差异变化实在太大,再看成是不变的,认为是确定的,就有点儿自欺欺人了。:)对这类信号,我们只好用统计的方法来研究它了。这种研究信号或者处理信号的方法与原理,我们在其它课程里再学习,本门课不对此进行讲授。

1.2.2 实值信号与复值信号

  前面,我们探讨了信号取值的随机性问题,现在来看看信号所取值的类别---即是实数,还是复数。

  说明一下,从严格意义上讲,实数也是复数,但在这里,我们把复数认为是仅指明那些"非实数"。这样说起来比较方便。希望同学们注意。

  根据信号的取值是否是实数,可以将信号分为实值信号和复值信号。

  如果信号的取值为实数,则称此类信号为实值信号,简称实信号。物理可实现的信号都是实信号,例如:无线电信号,电视信号,雷达信号。
  如果信号的取值为复数,则称此类信号为复值信号,简称复信号。

  大家可能要问了:取值为复数,这种信号是个什么东西啊?我说:复信号不是个东西。:)?因为现实生活中的信号都是实的!复信号只是一种"梦想",是"纸上谈兵"的产物。但是,虽然在实际中不能产生复信号,采用复信号来代表某些物理量,往往更便于理论分析。这一点,通过学习傅里叶频谱分析,将使我们的认识更深刻。后面我们在讲"复指数"信号的时候,大家也可以发现这种信号的引入,的确使得研究问题更方便了。