信号与系统:信号的幅度缩放


什么是幅度缩放?

对信号幅度进行重新缩放的过程,即信号的幅度被放大或衰减,称为**幅度缩放**。在信号的幅度缩放操作中,所得信号的形状保持与原始信号相同,但幅度发生了改变(即增大或减小)。

连续时间信号的幅度缩放

连续时间信号 x(t) 的幅度缩放定义为:

𝑦(𝑡) = 𝐴 𝑥(𝑡)

其中,A 为常数。如果 A 的值大于 1(即 A > 1),则信号幅度缩放称为信号的放大,而如果 A < 1,则缩放称为**信号的衰减**。

图 1 显示了一个任意连续时间信号 x(t) 及其幅度缩放版本 y(t)。

离散时间信号的幅度缩放

离散时间序列 x(n) 的幅度缩放定义为:

𝑦(𝑛) = 𝑘 𝑥(𝑛)

其中,k 为常数。如果 k > 1,则缩放称为信号的放大,而如果 k < 1,则缩放称为**信号的衰减**。

任意离散时间序列 x(n) 及其缩放版本 y(n) 如图 2 所示。

数值示例

绘制以下连续时间信号 x(t):

  • 𝑥(𝑡) = Π(𝑡); 𝑦(𝑡) = 2 Π(𝑡)

  • 𝑥(𝑡) = 𝑢(𝑡); 𝑦(𝑡) = −2𝑢(𝑡)

解答

  • 给定信号为单位矩形函数,即:

    𝑥(𝑡) = Π(𝑡)

    给定信号的幅度缩放信号 [𝑦(𝑡) = 2 Π(𝑡)] 是通过将 x(t) 的幅度乘以 2 得到的,如图 3 所示。这里需要注意的是,缩放因子的值大于 1(即 2),因此所得信号将是放大信号。

  • 给定信号为单位阶跃函数,即:

    𝑥(𝑡) = 𝑢(𝑡)

    这里,为了得到缩放信号 [𝑦(𝑡) = −2𝑢(𝑡)],需要将信号 x(t) 的幅度乘以 (-2)。图 4 显示了信号 x(t) 和 y(t)。

更新于: 2021年11月11日

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