《信号与系统导论》PPT课件

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1、2021/10/21信号与系统2021/10/22教学安排：54学时成绩评定：平时成绩（听课、作业、回答提问）40％期末考试成绩60％联系方法：张东E-mail:iamzhd@163.com2021/10/23教材与参考书燕庆明，信号与系统教程，高等教育出版社，2007年第二版；吴大正，信号与线性系统分析，高等教育出版社，1998年第3版；郑君里，杨为理，应启珩，信号与系统，高等教育出版社，1981年第一版；A.V.奥本海姆等，刘树棠译，信号与系统，西安交通大学出版社，1985。2021/10/24信号与系统信号

2、与系统概述连续系统的时域分析离散系统的时域分析连续系统的频域分析连续系统的s域分析离散系统的z域分析系统函数与系统特性2021/10/25第一章信号与系统导论2021/10/261.1绪言一，信号信息通过信号表现，信号蕴含着信息的具体内容。信号以各种不同的形式存在于日常生活的方方面面。信号理论包括：信号分析；信号处理；信号综合。2021/10/27（1）古代用烽火传送疆警报，这是最原始的光通信系统；（2）利用击鼓鸣金报送时刻或传达命令，这是最早的声信号的传输；（3）19世纪初，人们开始研究利用电信号传送消息：有线

3、电报和电话；（4）１９世纪末，人们研究用电磁波传送无线电信号：无线电通信；（5）20世纪，光纤通信。信号的传输2021/10/28现代通信的通信方式不是任意两点之间信号的直接传输，而是要利用某些集中转接设施组成复杂的信息网络，即经“交换”的功能以实现任意两点之间的传输。信号的交换信号的处理对信号进行某种加工或变换。其目的是：削弱信号中的多余内容；滤除混杂的噪声和干扰；或者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。2021/10/29它们之间相互密切联系（可认为交换是属于传输的组成部分），又各自

4、形成了相对独立的学科体系。它们共同的理论基础之一是研究信号的基本性能（进行信号分析），包括信号的描述、分解、变换、检测、特征提取以及为适应指定要求而进行信号设计。信号传输、信号交换和信号处理关系2021/10/210二，系统由若干相互关联、互相作用的事物按一定规律组合而成的具有特定功能的有机整体。2021/10/211系统可分为物理系统与非物理系统，人工系统以及自然系统。物理系统：包括通信系统、电力系统、机械系统等；非物理系统：政治结构、经济组织、生产管理等；人工系统：计算机网、交通运输网、水利灌溉网以及交响乐队

5、等；自然系统：小至原子核，大如太阳系，可以是无生命的，也可是有生命的（如动物的神经网络）。系统的分类2021/10/212研究系统所关心的问题是：对于给定信号形式与传输、处理的要求，系统能否与其相匹配，它应具有怎样的功能和特性。系统理论包括：系统分析和系统综合。系统的研究内容2021/10/2131.2信号信号常可以表示为时间函数（或序列），该函数的图像称为信号的波形。——通常“信号”与“函数”两个词通用。2021/10/214信号的分类确定信号和随机信号确定信号：在任意时刻都有确定的值的信号称为确定信号；信号可

6、以用一个确定的时间函数（或序列）表示；随机信号：在出现之前具有不确定性、不可预知性的信号称为随机信号。例：收音机放大器产生的电噪声；无线电通信系统中的接收信号；等等。2021/10/215连续信号和离散信号连续时间信号：除若干不连续点外，对任意时刻t都定义了函数值；离散时间信号：仅在若干不连续的时间瞬时定义了函数值。模拟信号：时间和幅值均连续的信号；数字信号：时间和幅值均为离散的信号。2021/10/216周期信号和非周期信号周期信号：依一定时间间隔周而复始，而且是无始无终的信号；非周期性信号：不具有周期性的信号

7、。2021/10/217因果信号与非因果信号因果信号：信号f(t)在t<0时，有f(t)=0非因果信号：信号f(t)在t<0时有非零值例如：Sa(t)函数2021/10/218实信号和复信号实信号：函数值为实数；复信号：函数值为复数的信号。例：复指数信号离散情况下：2021/10/219能量信号和功率信号定义：信号f(t)在单位电阻上的瞬时功率为f(t)在（-a,a）的能量定义为f(t)在（-a,a）的平均功率定义为定义：信号能量：信号功率：能量信号：信号f(t)的能量有限功率信号：信号f(t)的功率有限注意：仅

8、在有限时间区间不为零的信号是能量信号。2021/10/220能量信号与功率信号能量信号：能量信号是一个脉冲式信号，它通常只存在于有限的时间间隔内，还有一些信号存在于无限时间间隔内，但其能量的主要部分集中在有限时间间隔内，这样信号也称之为能量信号。（a）脉冲矩形波（b）脉冲正弦波2021/10/221功率信号：当时间间隔趋于无限时，其在1欧姆电阻上所消耗的能量也趋于无穷大，