数字信号处理——信号、域、曲线

信号是什么？信号就是一个参数与另外一个参数之间相互关系的描述，在数学上可以说就是一种函数。

所以，信号存在自变量和因变量。如果因变量为电压，则称为电压信号，同样还存在电流信号等。

信号的自变量代表着它所在的”域”。如：自变量为时间，则称为时域信号，自变量为频域，则称为频域信号，自变量为空域，则称为空域信号。显然，自变量代表着我们观察的方式，因变量代表着我们观察的结果。

需要强调的是，信号的时域、频域、空域是客观存在的，它们的存在与否与我们的观察方式无关，它们只是一种观察方式。

如果信号的自变量和因变量都处于一个连续的区间，那么就称它为连续信号或模拟信号。如果信号的自变量和因变量都只是一些特定的值，那么就称它为离散信号或者数字信号。模拟信号大多存在于自然界中，离散信号大多存在于计算机中。当我们将连续信号(电压信号)送入一个模数转换器之后，信号就变为一个离散信号。

很多时候，我们不关心信号的因变量的具体物理含义，而将信号的因变量统一称为幅值。而离散信号的自变量，则被统一称为抽样序号。

变量N在DSP中是随处可见，它表示了信号的总抽样点数。而关于抽样点的序号，存在两种分配方式：

0，1，2，3……N-1（DSP中常用）
1，2，3，4……N（数学家常用）

需要知道是，我们在计算机中处理的数据都是离散信号。有时，我们会将离散信号的各个抽样点连接起来称为曲线，以便于观察数据的变化趋势。

下面为生成两个随机信号的matlab代码：

clc
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%% 产生信号
N = 1000;
sig1 = randn(1000,1);
sig2 = sqrt(0.2)*randn(1000,1)+3;

%% 绘图
figure;
plot(sig1,'-b','lineWidth',1.5)
grid on
xlabel('抽样序号')
ylabel('幅值')
ylim([-4,8])

figure;
plot(sig2,'-b','lineWidth',1.5)
grid on
xlabel('抽样序号')
ylabel('幅值')
ylim([-4,8])