第1章 信号与系统的基本概念

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1、联系方式北京理工大学信息与电子学院4号楼306时永刚email:ygshi@bit.edu.cnTel:68912612-8052参考书目1.郑君里，应启珩，杨为理编.信号与系统.第2版.北京：高等教育出版社,20002.OppenheimAV,WillskyAS,NawabSH.SignalandSystems,2nded.Prentice-Hall,1999中文版,刘树堂译,西安交大出版社；3.徐守时编.信号与系统:理论、方法与应用.合肥：中国科技大学出版社,19994.王晓华,闫雪梅,王群编.信号与系统概念题解与自测.北京理工大学出版社,20073课程位置先修课后续课程《数学分析》《通信

2、原理》《高等代数》《数字信号处理》《复变函数》……《电路分析基础》本课程为通信、电子类学生重要的专业基础课。4主要内容本课程研究确定性信号经线性时不变系统,传输与处理的基本概念与基本分析方法：从时间域到变换域；从连续到离散；从输入输出描述到状态空间描述。以通信和信号处理为主要应用背景,注重实例分析.5课程目录第1章信号与系统的基本概念第2章连续时间系统的时域分析第3章离散时间系统的时域分析第4章连续时间傅里叶变换连续时间信号的谱分析和时-频分析第5章离散时间傅里叶变换离散时间信号的谱分析第6章连续时间和离散时间系统的频域分析第7章拉普拉斯变换连续时间系统的复频域分析第8章Z变换离散时间系

3、统的Z域分析第9章连续时间与离散时间系统的状态变量分析6课程特点与《电路分析》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7学习方法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结果；同一问题可有多种解法，应寻找简单、合理的解法，比较各方法之优劣；在学完本课程后相当长的时间内,仍需要反复学习本课程之基本概念和分析方法。8第1章第1章信号与系统的基本概念1.1引言1.2信号的定义与描

4、述1.3信号的分类1.4信号的基本运算1.5基本连续时间信号1.6基本离散时间信号1.7系统的定义、描述与互联1.8系统的特性与分类1.9线性时不变系统的分析10§1.1引言一、课程的概述例1广播电台传送语言、音乐节目的过程。电视、电话、网络与此类似。信道11研究信号通过系统的一系列分析和运算的方法信号系统响应这是大学期间最有收益的(rewarding),令人入胜的(exciting),有用的(useful)一门课程。二、课程的特点和安排1.课程的系统性强信号:连续离散方法:时域频域复频域（Ｚ域）13章时域分析46章频域分析78章变换域分析9章状态变量分析法132.课程的理论性强:

5、多做练习3.课内56学时，实验8学时总分100分期末考试70%实验10%平时20%14§1.2信号的基本概念一、什么是信号信号是传递信息的载体,是反映信息的物理量注意两点:其一:信号不是信息其二:信号是一个物理量，可以是热、光、磁、电、力信号、声音信号。15例我已平安回到学校有多种方式传递信息:固话、手机、短信、email、捎话、书信、电报等。如打电话:语音信号经电话机，形成电话线上的电压、电流，推动另一端接收到信号，家里人才能得知你不能回家的消息。而信号是携带此信息的物理量，此物理量必须是变化的，否则就没有信息。在电信号中，可以指电压、电流、电荷、磁通。在力信号中，可以指力、位移、速度。二

6、、信号的表示方法i(t)Im1.数学公式i(t)=Isint+mtu(t)0tv(t)=Ae>02.波形图u(t)At170注意两点1.自变量是时间t，也可以不是时间t2.自变量是1个，亦可是2、3、4个或更多三、信号的特性信号的时域特性信号的频域特性18Asin(kt+)k0kx(t)20(b)0(a)时域观测t(c)频域观测t1.3信号的分类按照预知性和连续性进行分类⑴按信号是否可预知分为确定性信号:信号是时间t的确定函数，如正弦信号随机信号:信号不是时间t的确定函数,只知道在某一时刻的概率如雷达回波信号，干扰及噪声信号20⑵按信号是否连续区分连续时自变量t连续

7、取值,除若干不连续间信号:点外,任何时刻都有确定函数值x(t)离散时其自变量n不能连续取值，只能在间信号:一些离散的规定点上取值,在其它时间没有定义，记为x[n]21连续信号用xt来表示xt0t离散信号用x[n]来表示x[n]x[-1]x[1]-6-4-202846n⑶信号是否按一定时间间隔重复出现a.周期信号按一定时间间隔重复变化的信号，以T为周期，0它是信号重复出现的最短时间间隔。