Leistungs- und Energie Signal Klassifikation

Zur Klassifizierung eines Signals x(t) Entsprechend seiner Leistung und Energieeigenschaften, müssen Sie bestimmen, ob die Energie endlich oder unendlich ist und ob die Kraft Null ist, endlich, oder unendlich. Die Maßeinheit für Leistung und Energie Watt (W) und Joules (J).

In Schaltungstheorie lieferte Watt mit einem Widerstand von R Ohm wird dargestellt als

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woher V ist die Spannung in Volt und ich ist in Ampere Strom.

Die Figur zeigt, dass eine Schaltung aus dem Widerstand und Spannungsquellen zusammengesetzt ist, die Verbindung von Signalen und Systemen mit Physik und Schaltungskonzepte zu demonstrieren. Eine einfache Leistungsberechnung in Schaltungsanalyse wird Momentanleistung mit Zeitabhängigkeit, und der Widerstand bis 1 ohm normalisierten wie in Signale und Systeme verwendeten Terminologie.

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Mit der Schaltung Berechnung der Leistung, können Sie die Zeitabhängigkeit und definieren ein Signal der momentanen Leistung einzuführen, wie

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Computer- und Elektroingenieure verwenden, um die Abstraktion zur Verfügung, durch die Mathematik in einer günstigen 1-Ohm-Umgebung zu arbeiten.

Die Bedeutung der 1-Ohm-Impedanz Normalisierung ist, dass Augenblicksleistung ist einfach v2(t) oder ich2(t). Es ist bequem, dann zu verwenden, x(tSpannung oder Strom -), um das Signal darzustellen. Beachten Sie, dass, wenn nicht anders gesagt,

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in allen Signalen. Bei der Modellierung Ergebnisse zu physischen, realen Messungen zu koppeln müssen, können Sie in den Widerstand oder Impedanz-Ebene hinzufügen zurück.

Durchschnittliche Leistung, P (W) und der durchschnittlichen Energie, E (Joules), werden wie folgt definiert:

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Die | |2 verwendet wird, wenn der Signalkomplex werden passiert. Für x(t) Regelmäßige, können Sie die mittlere Leistung Formel vereinfachen

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woher T0 ist die Zeit. Beachten Sie, dass die einzige Grenze auf der rechten Seite integral bedeutet, dass Sie jede verwenden können T0 Intervall für die Berechnung. Die Grenze ist weg, und die Integration jetzt deckt nur eine Periode.

Für x(t) Ein Leistungssignal zu sein,

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und

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Um zu verstehen, warum dies so ist, darüber nachzudenken, ein Signal, das von Null verschiedene, aber endliche Macht hat. Die Integration der Macht über die ganze Zeit gibt Ihnen Energie. Wenn Sie von Null verschiedene endliche Macht über unendlich viel Zeit zu integrieren, erhalten Sie unendliche Energie.

Ein Energiesignal erfordert

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und

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Dennoch sind einige Signale weder Macht noch Energiearten, weil sie unbegrenzt Kraft und Energie haben. Für diese,

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Mathematisch kann ein Signal unendliche Macht haben, aber das ist nicht eine praktische Realität. Unendliche Energie zeigt an, dass die Signaldauer wahrscheinlich unendlich ist, so ist es nicht sinnvoll mit Energie umgehen zu machen. Macht, auf der anderen Seite, ist Energie pro Zeiteinheit alle Zeit gemittelt über, so dass Energie sinnvoller als Energie.

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