第01章_绪论20131203a

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1、信号与系统信号与系统((1)1)20201313--22001414秋季秋季学期学期1专专业课业课程程树形树形结构结构2主主讲讲老师老师•张小贝博士副教授•上海大学通信学院•Email:xbzhang@shu.edu.cn•宝山校区翔英楼723•延长校区行健楼1023/9083课课程程背景背景•信息时代•信息科学和计算机技术渗透到社会生活的方方面面–电话、电视、手机、计算机网络–工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、交通监控–宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统–经济预测、财务统计、市场信息、股市分析–电子出版、新闻传媒、影视制作–

2、远程教育、远程医疗、远程会议–……信号与系统问题信号与系统问题无处不在无处不在4课程课程任任务务•从信号与系统的数学描述出发，建立一套分析体系，解决信号与系统的理论与实践中的各种问题。信号作用于系统产生什么响应？5课程课程特点特点•使用的数学工具较多•常用数学工具–微分、积分(定积分、无穷积分、变上限积分）–微分方程、差分方程求解–傅里叶级数、傅里叶变换、拉氏变换、z变换•用数学工具分析物理问题6教教材材及及参参考考书目书目•教材：信号与系统（第三版）上、下册郑君里、应启珩、杨为理高等教育出版社2011年3月•参考书目：A.V.奥本海娒著,刘树棠译,信号与

3、系统(第二版),西安：西安交通大学出版社,1998.7考核考核形形式式平时成绩(30%)•平时作业/课堂情况(15%)–认真完成作业–出勤情况、课堂表现–遵守学校课堂纪律，不吃东西、不迟到、不说话、不睡觉、不玩手机等•自学项目(15%)期末考试(70%)8第一章第一章绪论绪论1.1信号与系统1.2信号的描述、分类和典型示例1.3信号的运算1.4阶跃信号与冲激信号1.5信号的分解1.6系统模型及其分类1.7线性时不变系统1.8LTI系统分析方法、本书概貌911..11信信号与号与系统系统教学要求：掌握信号与系统的基本概念内容：信号系统信号处理系统理论1011

4、什么是什么是信号？信号？•人们常常把外界的各种报道称为消息，消息反映知识状态的改变。•信号是消息的传送载体，消息是信号的具体内容。•信号的形式多种多样–古代：烽火、旗语；–现代：电信号、无线电信号、光信号11烽火台（theBeaconTower）又称烽燧，俗称烽堠、烟墩，古时用于点燃烟火传递重要消息的高台，系古代重要军事防御设施，最古老但行之有效的土电报。烽火台是为防止敌人入侵而建的，遇有敌情发生，则白天施烟，夜间点火，台台相连，传递讯息。烽火戏诸侯，指西周时周幽王，为褒姒一笑，点燃烽火台，戏弄诸侯12手旗旗语是一种海上通信方式。适用于白天、距离较近且视距

5、良好的情况下。手旗是一种方形旗，面积较小，根部套有一根木棍。手旗通信需要使用两面旗子，信号兵每手各持一面旗子，站在舷边较高较突出的部位，通过旗子相对于身体的不同位置，表达着不同的字母和符号。距离？速度？可靠性？时效性？13声音信号14RADAR,中文名称雷达，是RadioDetectionAndRanging（“无线电探测与定位”）的缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。15光通信系统中的波形眼图1622什么是什么是系统？系统？•系统是由若干相互

6、作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。–eg.电路系统：电阻、电容、三极管组成的能实现一定功能的整体•系统在一个输入信号的作用下会产生一个或者多个输出。输入叫激励，输出叫响应。•在电子技术领域中，“系统”、“电路”、“网络”三个名词在一般情况下可以通用。1733信号处理信号处理•对信号进行某种加工或变换，eg.放大、滤波、调制、解调•目的：–消除信号中的多余内容；–滤除混杂的噪声和干扰；–将信号变换成容易分析与识别的形式，便于估计和选择它的特征参量。–……•信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。18•信号处理应用举例（1）鸟鸣的时域波形和频谱1

7、3129Samples13129Samples21100100.5-2100-410-0.5-610-8-11000.511.52010002000300040005000TimeinsecondsFrequencyinHertz19•信号处理应用举例（2）全光信号处理TransmittanceSignalpulseAmp.PumppulseintensityNonlinearLocalclockopticalgatepulsesourceClockpulseDiscriminatedsignal3R再生（再放大、再整形、再定时）原理图20•信号处理应用举

8、例（3）生物医学滤波以前干扰严重滤波以后干扰去除2144系统分系统