信号 (信息论)
在通信系统、信号处理或电子工程等技术领域中，信号（signal）或讯号[1]，是信息的物理体现，亦即：信号是某物理对象（物理量或物理过程）随时间或空间的的“受控动态变化”，且该演变被赋予了特定的逻辑含义以代表信息。
上述的“物理对象”可称为载体（carrier），信息必须依托于载体的某个或多个特征量（characteristic quantity）或状态的变化，才能在信道中传播[2]。当信息被嵌入载体的变化中时，它就变成了信号。以物理量作为载体的例子，如：收音机是利用电磁波的幅度或频率两物理量变化来传输声音信息，因此声音信息加载于载波的物理量之中。以物理过程作为载体的例子，如：信息被编码在“事件发生的时机”中，或信息被加载于“粒子的坍缩过程或关联状态”中，甚至是信息可以承载于“波函数的路径依赖性”上。
信号的数学抽象定义为“传递有关一些现象的行为或属性的信息的函数”，此定义将信号从物理对象抽离出来，为一种映射关系，可以说是信号的函数表征，亦即：信号在数学上表现为自变量与因变量之间的函数关系[3]。
在现实世界中，任何随时间或者空间变化的量（如影像）都是潜在的信号，它们可能会提供一个物理系统的状态信息，或在不同观察者之间传达消息等。《IEEE信号处理汇刊》阐述“信号”一词如下[4]：
信号的其他例子如传递温度信息的热电偶输出，传递酸度信息的pH计输出。[3] 一般来说，信号通常由传感器提供，而且通常用换能器将能量从原始形式转换为其他形式。例如，麦克风的声学信号转换为电压波形，而一个扬声器做相反的事情。[3]
定义[编辑]
在信息论中，信号是一种信息流。我们感兴趣的大部分信号都可表述为时间或位置的函数。任何携带信息的物理量皆可以作为信号。信号本身所携带的信息是我们的目的，从中提取有需要有用的信号，抑制干扰部分是信号处理的目标。
连续与离散[编辑]
按照信号时间向量的不同，可以分为：连续时间信号（Continuous-Time）和离散时间信号（Discrete-Time）。连续信号是时间的连续函数，而离散信号是时间的离散函数。
模拟与数字[编辑]
所有维度上均连续的信号是模拟信号，所有维度上均离散的信号则是数字信号。数字信号是通过对模拟信号时间、幅度维度上离散化产生的。
一些信号的例子[编辑]
频率分析[编辑]
见频域。
无论对于连续信号还是离散信号，分析信号的频谱都是一种非常有效的方法。例如一个信号通过线性时不变系统，则系统输出频谱即为信号频谱与系统频率响应之积。
熵[编辑]
信号的另一重要特性便是熵。
相关主题[编辑]
参考文献[编辑]
- ^ 信號，訊號. 乐词网. 国家教育研究院 （中文（台湾））.
- ^ 信号. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会. （简体中文）
- ^ 3.0 3.1 3.2 Roland Priemer. Introductory Signal Processing. World Scientific. 1991: 1 [2015-03-13]. ISBN 9971509199. （原始内容存档于2020-10-18）.
- ^ Aims and scope. IEEE Transactions on Signal Processing (IEEE). [2015-03-13]. （原始内容存档于2012-04-17）.
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