信号与系统基本概念

《信号与系统基本概念》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章基本概念§1.0信号与系统信号(signal)系统（system）信号理论与系统理论信号(Signal)消息（Message）：一般将语音、图像和数据称为消息。信号（Signal）：消息（如语音、图像、数据等）的载体为随时间（和空间）变化的物理量。信号是单个或多个独立变量的函数。电信号是应用最广泛的物理量，如电压、电流等。信息（Information）：消息的量度，一般指消息中有意义的内容，将在后续课程中研究。系统(System)系统（system）：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、生态系统等。系统可以看作是变换器、

2、处理器。电系统具有特殊的重要地位，某个电路的输入、输出是完成某种功能，如微分、积分、放大，也可以称系统。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。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，分析是综合的基础。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）。信号与系统的描述§1.1信号的描述和分类信号的描述信号的分类一、信号的描述描述方法：（1）数学表达式

3、（2）波形图（3）频谱图（4）测量与统计数据注意：信号与函数两名词通用。二、信号的分类信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。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……按所具有的时间特性划分确定信号和随机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。确定信号随机信号伪随机信号貌似随机而遵循严格规律产生的信号（伪随机码）。具有不可预知的不确定性。周期信号和非周期信号依一定时间间隔周而复始，且是无始无终的信号。在时间上不具有周而复始的特性。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

4、的信号，如图像信号。连续时间信号：在所讨论的时间间隔内，除若干不连续点之外，对于任意时间值都可以给出确定的函数值。（模拟信号）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，在其他时间没有定义。连续时间信号与离散时间信号模拟信号、抽样信号、数字信号数字信号：时间和幅值均为离散的信号。主要讨论确定性信号。先连续，后离散；先周期，后非周期。模拟信号：时间和幅值均为连续的信号。抽样信号：时间离散的，幅值连续的信号。量化抽样§1.3信号的运算信号相加或相乘平移、翻转与展缩微分和积分两信号相加或相乘1.平移将f(t)表达式的自变量t更换为（t+t0)(t0为正常数），则f(

5、t+t0)相当于f(t)波形在t轴上的整体移动。平移、翻转与展缩其中-t0右移(滞后)+t0左移(超前)0tf(t)f(t-t1)0tt1(t1>0)0t-t2(t2>0)f(t+t2)例如右移左移将f(t)的自变量t更换为-t，此时f(-t)的波形相当于将f(t)以纵坐标轴翻转过来。1-110tf(t)1-110tf(-t)2.翻转将信号f(t)的自变量t乘以正实系数a,则f(at)称为波形f(t)的展缩。其中a>1压缩a<1扩展t0f(t)1-1t0f(2t)-1/21/2t0-22f(t/2)3.展缩4.一般情况先展缩：a>1，压缩a倍；a<1，扩展1/a倍后平移：+，左移b/

6、a单位；－，右移b/a单位加上翻转：注意！一切变换都是相对t而言例题解:验证：已知f(t)，求f(3t+5)。t3t+5函数值t=-13t+5=-1，t=-21t=03t+5=0，t=-5/31t=13t+5=1，t=-4/30计算特殊点平移展缩展缩平移例已知信号f(t)，试画出f(-3t-2)f(t)t01-2-1f(t-2)t0123f(3t-2)t02/31111f(-3t-2)t0-2/3-11右移压缩翻转微分和积分1.微分信号f(t)对t取导数，即2.积分对信号f(t)区间内的定积分，表达式为在tf(t)10452t14502f(t)1t00tt0t0例函数本身有不连续点(

7、跳变点)或其导数与积分有不连续点的一类函数统称为奇异信号或奇异函数。主要内容：单位阶跃信号单位冲激信号冲激偶信号§1.4阶跃信号和冲激信号单位阶跃信号1.定义由变量，函数有断点，跳变点2.有延迟的单位阶跃信号用单位阶跃信号描述其他信号其他函数只要用门函数处理(乘以门函数)，就只剩下门内的部分。门函数：也称窗函数矩形脉冲符号函数单位冲激信号（难点）定义1：狄拉克(Dirac)函数函数值只在t=0时不为零；积分面积为1；t=0时，，为无界函数。定义：利用矩形脉