信号与系统分析ppt电子教案第一章信号与系统的基础知识课件

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1、信号与系统分析先修课后续课程《高等数学》《通信原理》《线性代数》《数字信号处理》《复变函数》……《电路分析基础》课程位置内容结构信号分析：(1)信号的表示方法(2)信号的运算(3)信号的频谱系统分析：信号通过线性系统求响应的方法。(1)连续系统：（解微分方程）时域：经典法；零输入＋零状态；卷积积分法(求零状态响应)变换域法：频域：傅氏变换分析法(求零状态响应)复频域：拉氏变换法(求全响应)(2)离散系统：（解差分方程）时域：经典法；离散卷积；变换域法：z变换分析法状态变量分析法（多输入多输出）（单输

2、入单输出）与《电路理论》比较更抽象，更一般化；数学知识使用较多，用数学工具分析物理概念；常用数学工具：微分、积分(定积分、无穷积分、变上限积分）线性代数微分方程傅里叶级数、傅里叶变换、拉氏变换差分方程求解,z变换课程特点注重物理概念与数学分析之对照，不要盲目计算；注意分析结果的物理解释，各种参量变动时的物理意义及其产生的后果；同一问题可有多种解法，应寻找最简单、最合理之解法，比较各方法之优劣。学习方法第一章信号与系统的基础知识信号(signal)系统（system）讨论信号与系统的基本概念，建立其

3、相应的数学描述方法，以便利用这种数学描述及其表示方法，建立一套信号与系统的分析体系。信号(Signal)信号（Signal）：信息的载体。信息：消息中所包含的事先不确定的内容。消息：在通信系统中，一般将语言、文字、图像或数据统称为消息。信号我们并不陌生，如刚才铃声—声信号，表示该上课了；十字路口的红绿灯—光信号，指挥交通；电视机天线接受的电视信息—电信号；广告牌上的文字、图象信号等等。信号是消息的表现形式与传送载体，消息是信号的传送内容，通过信号传递信息。为了有效地传播和利用信息，常常需要将信息转换

4、成便于传输和处理的信号。系统(System)系统：由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的，具有特定功能的整体。如通信系统、控制系统、经济系统、生态系统、电力系统、计算机系统等。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。信号的概念与系统的概念常常紧密地联系在一起。信号的产生、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。信号与系统的描述任何系统都接受输入信号，产生另外的输出信号，系统的特定功能就是用其输入/输出信号的变换关系来描述的。任何信号的改变，无论是物理形

5、态的改变还是所包含信息内容的变化都是某种系统实现的。信号理论与系统理论信号理论：系统理论：信号分析：研究信号的基本性能，如信号的描述、性质等；信号传输信号处理系统分析：给定系统，研究系统对于输入激励所产生的输出响应。系统综合：按照给定的需求设计（综合）系统。重点讨论信号的分析、系统的分析。通信系统为传送消息而装设的全套技术设备（包括传输信道）。信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类；信号的分类电信号与非电信号电信号：随时间变化的电压和电流。非电信号：声信号、光信号周期信号和非周期信号确定

6、性信号和随机信号周期信号：非周期信号确定性信号：对于指定的某一时刻t，可确定一相应的函数值f(t)。若干不连续点除外;随机信号：离散时间信号：在时间上是离散的，只在某些不连续的规定瞬时给出函数值，其它时间没有定义。用k表示离散时间变量连续信号和离散信号连续时间信号：信号存在的时间范围内，任意时刻都有定义（即都可以给出确定的函数值，可以有有限个间断点）。用t表示连续时间变量tf(t)0k012f(k)模拟信号，抽样信号，数字信号数字信号：时间和幅值均为离散的信号。模拟信号：时间和幅值均为连续的信号。抽

7、样信号：时间是离散的，幅值是连续的信号。量化抽样分类t连续t离散f(t)连续f(t)离散统称模拟信号抽样信号量化信号数字信号连续信号离散信号信号的一种分类主要讨论确定性信号先连续，后离散；先周期，后非周期能量信号与功率信号将信号f(t)施加于1Ω电阻上，它所消耗的瞬时功率为

8、f(t)

9、2，在区间(–∞,∞)的能量和平均功率定义为（1）信号的能量E（2）信号的功率P若信号f(t)的能量有界，即E<∞,则称其为能量有限信号，简称能量信号。此时P=0若信号f(t)的功率有界，即P<∞,则称其为功率有限信号

10、，简称功率信号。此时E=∞时限信号(仅在有限时间区间不为零的信号)为能量信号;周期信号属于功率信号，而非周期信号可能是能量信号，可能是功率信号，也可能是非功率非能量信号。因果信号与非因果信号因果信号：t<0时，f(t)恒为0。实信号与复信号一维信号和多维信号一维信号：只由一个自变量描述的信号，如语音信号；多维信号：由多个自变量描述的信号，如图像信号．按实际用途划分：电视信号，雷达信号，控制信号，通信信号，广播信号，……几种典型确定性信号6.单位斜坡信号2.指数信号1.