信号与线性系统第一章

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1、信号与线性系统分析吴欢皖西学院信息工程学院7/20/20211本门课程选用教材：信号与线性系统分析（第四版）吴大正高等教育出版社主要参考书：[1]郑君里、应启珩、杨为理.《信号与系统》（上、下）.北京：高等教育出版社，2000[2]管致中、夏恭恪、孟桥.《信号与线性系统》（上、下）（第四版）.北京：高等教育出版社，2004[3]Alan.V.Oppenheim著，刘树棠译.信号与系统.西安:西安交通大学出版社,19987/20/20212课程教学安排：考试课程，64学时，4学分成绩组成：期末考试70%，平时成绩30%（出勤、课堂回答问题、作业）实验：20学时，1学分实验50%，实

2、验报告50%7/20/20213课堂要求1、不许迟到、早退2、上课不许说话3、点名3次未来者，取消考试资格4、作业禁止抄袭5、期末考试后，禁止各种形式求情6、禁止换班听课7、课后复习、预习7/20/20214课程特点1、专业基础课非常重要2、数学应用多3、基本概念、基本分析方法重要7/20/20215学习目的1、掌握基本概念、分析方法2、培养逻辑分析能力7/20/20216三个重要问题1、基本信号及其响应2、信号的分解3、LTI系统分析方法7/20/20217第一章信号与系统主要介绍信号与系统的概念以及它们的分类方法，并讨论线性时不变（LinearTime-Invariant,缩

3、写为LTI）系统的特性，简明扼要地介绍了LTI系统的描述方法和分析方法。深入地研究了在LTI系统分析中占有十分重要地位的阶跃函数、冲激函数及其特性。7/20/20218§1.1绪言思考问题：什么是信号？什么是系统？为什么把这两个概念联系在一起？一、信号的概念1.消息（message）：人们常常把来自外界的各种报道统称为消息。消息：反映知识状态的改变7/20/202192.信息（information）：它是信息论中的一个术语。通常把消息中有意义的内容称为信息。3、信号（signal）信号是信息的载体。通过信号传递信息。光信号、电信号、声音信号7/20/202110二、系统的概念信

4、号的产生、传输和处理需要一定的物理装置，这样的物理装置常称为系统。一般认为系统是指由若干个相互关联、相互作用的事物，按照一定的规律组合而成的具有某种特定功能的整体。如:通信系统、电力系统、机械系统、生产管理系统、交通运输网络、太阳系等。系统的属性不同、规模不同、复杂程度不同。7/20/202111信号与系统的概念紧密相连的。系统输入信号输出信号激励响应系统的基本作用是对输入信号进行加工和处理，将其转换为所需要的输出信号。7/20/2021121.2信号的描述和分类一、信号的描述信号是信息的一种物理体现。它一般是随时间或位置变化的物理量。信号按物理属性分：电信号和非电信号。它们可以

5、相互转换。电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号------简称“信号”。7/20/202113电信号的基本形式：随时间变化的电压或电流描述信号的常用方法（1）表示为时间的函数（2）信号的图形表示——波形7/20/202114确定信号：是指能够用确定性的图形曲线或解析式来准确描述，对于给定某一时刻，有确定的函数值。随机信号：不能用确定的时间函数来描述，只知道它在某一时刻取某一函数值的概率。1、确定信号和随机信号本书仅讨论确定信号。如马路上的噪声，其强度因时因地而异，无法准确预测，因此它是随机信号。研究随机信号要用概率统计的观点和方法。二、信号的分类7/20/2021

6、15这是根据信号自变量为连续/离散的特点进行区分。2、连续信号和离散信号1、连续信号：在连续时间范围内有定义的信号，称为连续时间信号，简称连续信号。函数值为连续是常称为模拟信号。允许有有限个间断点。例2：也是连续时间信号。例1：如下图所示的即为连续信号。7/20/2021162、离散信号仅在一些离散时刻才有定义的信号--离散时间信号。取值为规定数值时常称为数字信号。“离散”仅指定义域，只在有定义。则离散信号只在均匀离散时刻有定义,表示为简记为:相邻离散点的间隔。可以相等也可不等。通常取等间隔，7/20/202117本书只讨论为常数的情况.这样的离散信号也常称为序列。序列的数学表示

7、式可写成闭合形式，亦可分别列出。7/20/202118例1、-3-2-101234120.5-1为简化表达方法，此序列也可写作：7/20/202119例2、例3、单位阶跃序列-2-101234561…单边指数序列-2-101234561…单位阶跃序列7/20/202120可见，对连续信号和离散信号的区分主要看信号的定义域。对于值域可连续亦可离散。二者均为连续——为模拟信号。二者均为离散——为数字信号。自然界中的实际信号可能是连续信号，也可能是离散信号。例如，语音信号，连续测量的温