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法律研究訊號與系統 – 訊號分類
什麼是訊號？
訊號可以以下列方式之一定義：
任何傳遞資訊的東西都可以稱為訊號。
訊號也可以定義為一個或多個自變數的單值函式，它包含一些資訊。
訊號也可以定義為任何隨時間或任何其他自變數變化的物理量。
訊號可以用時域或頻域表示。一些常見的訊號示例包括人類語音、電流、電壓等。
根據定義，訊號可以是一個或多個自變數（如時間、位置、壓力、溫度等）的函式。如果訊號僅是一個自變數的函式，則稱為**一維訊號**；如果訊號是兩個自變數的函式，則稱為**二維訊號**。
訊號分類
根據時域的性質和特徵，訊號可以分為兩類：
連續時間訊號
在每個時刻都定義的訊號稱為**連續時間訊號**。連續時間訊號也稱為**模擬訊號**。對於連續時間訊號，自變數是時間。連續時間訊號的圖形表示如圖 1 所示。
離散時間訊號
僅在離散時刻定義的訊號稱為離散時間訊號。離散時間訊號的幅度是連續的，但這些訊號在時間上是離散的。兩個時間點之間離散時間訊號的幅度根本沒有定義。對於離散時間訊號，自變數是時間，用 n 表示。由於這些訊號僅在離散時間點定義，因此由序列 x(n) 或 x(nT) 給出，其中 n 是整數。
離散時間訊號的圖形表示如圖 2 所示。
離散時間訊號和連續時間訊號可以進一步分類如下：
**確定性訊號** – **確定性訊號**是指在任何時刻幅度和相位都沒有不確定性的訊號。這些訊號具有規律的模式。正弦波、指數訊號、方波等是確定性訊號的例子。
**隨機訊號** – 發生存在不確定性的訊號稱為**隨機訊號**。隨機訊號具有不規則的模式，不能用數學方程式表示。電路上產生的熱噪聲是隨機訊號的常見例子。
**週期訊號** – **週期訊號**定義為具有明確模式並在規則的時間間隔內重複自身的訊號。
**非週期訊號** – 在規則的時間間隔內不重複的訊號稱為非週期訊號。**非週期訊號**也稱為**非週期性**訊號。
**能量訊號** – 當且僅當訊號的總能量有限時，該訊號稱為**能量訊號**。能量訊號的平均功率為零，即 P = 0。能量訊號的例子是非週期訊號。
**功率訊號** – 如果訊號具有有限的平均功率（即 0 < 𝑃 < ∞），則稱為**功率訊號**。功率訊號的總能量為零（即 E = 0）。週期訊號是功率訊號的例子。
**因果訊號** – 如果對於 t < 0，x(t) = 0，則連續時間訊號 x(t) 被稱為因果訊號。類似地，如果對於 n < 0，x(n) = 0，則離散時間訊號 x(n) 被稱為**因果訊號**。因此，因果訊號在負時間內不存在。示例：u(t) 是因果訊號。
**反因果訊號** – 如果對於 t > 0，x(t) = 0，則連續時間訊號 x(t) 被稱為反因果訊號。類似地，如果對於 n > 0，x(n) = 0，則離散時間訊號 x(n) 被稱為**反因果訊號**。因此，反因果訊號在正時間內不存在。示例：u(-t) 是反因果訊號。
**非因果訊號** – 那些不是因果訊號的連續時間或離散時間訊號稱為**非因果訊號**。例如，在正時間和負時間都存在的訊號既不是因果訊號也不是反因果訊號，但它是非因果訊號。
**偶訊號** – 關於垂直軸或時間原點對稱的訊號稱為偶訊號。它們也稱為**對稱訊號**。餘弦波是偶訊號的例子。
**奇訊號** – 關於垂直軸反對稱的訊號稱為奇訊號。奇訊號也稱為**反對稱訊號**。正弦波是奇訊號的例子。
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