1.计算机控制系统中的信号分类

时间上：

连续时间信号：时间轴上任何时刻都一直存在的信号

离散时间信号：时间轴上断续出现的信号

幅值上：

模拟信号：赋值在某一区间内连续变化的信号

离散信号：幅值在某一一区间内连续变化的信号

数字信号：幅值用一定位数的二进制编码(code)形式表示的离散量

综上可定义模拟信号为：在时间上连续存在，幅值上也连续存在的信号

数字信号：时间上离散、赋值上以二进制编码(code)表示的信号

2.A/D转换

A/D转换是一种将连续时间模拟信号变换成离散时间数字编码(code)信号的装置，A/D转换器要一次完成三种变换：采样(Sampling)-保持、量化、编码(code)。

2.1 采样(Sampling)-保持

采样(Sampling)是抽取连续时间信号在离散时刻瞬时值序列的过程，是对连续的模拟输入(input)信号按一定时间间隔T（采样(Sampling)周期）进行采样(Sampling)，从而变成时间上离散、幅值上扽贵采样(Sampling)时刻输入(input)信号值的脉冲序列，即离散时间模拟信号，保持是对每个采样(Sampling)时刻的采样(Sampling)值保持一定的时间h，以便A/D变换，因为变换需要一定的时间，为了减少在变换过程中信号变化带来的影响，采样(Sampling)后的信号需要保持一定的时间。

2.2量化

经过采样(Sampling)(Oversampling)之后的信号虽然在时间上是离散的信号，但是幅值上仍然连续，为了将其变换为一定位数的二进制数码，需要对f(KT)进行整量化处理，即用最小量化单位q的整数倍来表示f(KT)的幅值。

2.3编码(code)

编码(code)是将整量化后的分层信号变换为一定位数的二进制数码形式，即表示成数字信号形式。

3.D/A转换

D/A转换器是将数字编码(code)信号转换为相应的时间上连续的模拟信号的变换装置，从功能的角度看，D/A变换器是解码器(decoder)和保持器的组合。

3.1解码

解码器(decoder)的功能是把数字量转换为幅值等于该数字量的模拟脉冲信号f（KT）

3.2 保持

保持器的作用则是将解码后的模拟脉冲信号保持规定的时间，从而使时间上离散的信号变为时间上连续的信号，通常保持当前信号在一个采样(Sampling)周期内不变(invariant)，这样的保持器称为零阶保持器

4.采样(Sampling)过程的数学描述和特性分析

4.1理想采样(Sampling)开关函数

$delta _{T}(t)=sum_{k=-infty }^{+infty }delta (t-kT)$

4.2理想采样(Sampling)信号的时域描述

$f^{*}(t)=sum_{k=-infty }^{+infty }f(kT)delta (t-kT)$

4.3理想采样(Sampling)信号的复数域描述

$F^{*}(s)=sum_{k=0}^{infty }f(kT)e^{-kTs}$

$F^{*}(s)=frac{1}{T}sum_{k=-infty }^{+infty }F(s+jnomega _{s})$

4.4理想采样(Sampling)信号的频域描述

$F^{*}(jomega )=frac{1}{T}sum_{k=-infty }^{+infty }F(jomega +jnomega _{s})$

4.5采样(Sampling)定理

如果连续信号具有有限带宽，其最高频率分离为 $omega _{m}$ ,当采样(Sampling)频率 $omega _{s}geq 2omega _{m}$ 时，原连续信号可以由其采样(Sampling)信号唯一确定，即可从采样(Sampling)信号中无失真恢复原连续信号

4.6 前置滤波器

前置滤波器是串在采样(Sampling)开关前的模拟低通滤波器，主要作用是防止采样(Sampling)信号产生频谱混叠，因此又称为抗混叠滤波器

4.7后置滤波器

原文链接：https://blog.csdn.net/m0_64229842/article/details/121413535

计算机控制系统信号分析