1 信号与系统时域分析

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1、信号与系统SignalsandSystems陈姿羽Office：生命科学楼6-3-12020627893251主要参考书[1]陈后金,胡健等.信号与系统(第二版).清华大学出版社.[2]奥本海姆.信号与系统.西安电子科技大学出版社.[3]陈后金,胡健等.信号与系统学习指导与习题精解.清华大学出版社.2通识教育专业方向电路基础分析电子测量现代电路分析电工技术电路分析电子技术信号处理系列电磁场系列非电类系列电路理论系列电子系统系列电工电子实验系列微机原理与接口技术单片机原理模拟电子技术数字电子技术通信电子

2、技术数字信号处理DSP技术及应用信号与系统DSP课程设计电工系列实验电子系列实验电子课程设计EDA课程设计单片机课程设计工程素质培训电磁场实验新技术实验电磁场与电磁波电磁场与电磁兼容工程电磁场学科基础电子信息类专业技术基础课程体系3信号与系统分析导论系统的描述及分类信号与系统分析概述信号的描述及分类4语音信号：通过拾音器感受声压变化再转换为某种电信号语音信号“你好”的波形空气压力随时间变化5静止的灰度图象：亮度随空间位置变化的信号f(x,y)。6静止的彩色图象：三基色红(R)、绿(G)、蓝(B)随空间

3、位置变化的信号。7信号的描述与分类信号的基本概念信号的分类确定信号与随机信号连续信号与离散信号周期信号与非周期信号能量信号与功率信号8一、信号的基本概念1.定义广义:信号是随一些参数变化的某种物理量。电信号通常是随时间变化的电压或电流。严格:信号是消息的表现形式与传送载体。2.表示数学解析式或图形9二、信号的分类1.确定信号与随机信号确定信号(该门课研究的)能够以确定的时间函数表示的信号。随机信号也称为不确定信号。（雷电干扰信号）10二、信号的分类2.连续信号与离散信号连续信号：在观测过程的连续时间范

4、围内信号有确定的值。允许在其时间定义域上存在有限个间断点。通常以f(t)表示。模拟信号：如果连续信号在任意时刻的取值是连续的。（时间和幅值都为连续的信号）离散信号：信号仅在规定的离散时刻有定义。通常以f[k]表示。（离散时刻可均匀可不均匀）数字信号：不仅是离散的，而且是经过量化的。（不仅其自变量是离散的，其值也是离散的）11连续时间信号与离散时间信号波形连续时间信号离散时间信号离散信号的产生1)对连续信号抽样f[k]=f(kT)2)信号本身是离散的3)计算机产生12连续时间周期信号定义:，存在正数T，

5、使得二、信号的分类3.周期信号与非周期信号成立，则f(t)为周期信号。离散时间周期信号定义:kI，存在正整数N，使得成立，则f[k]为周期信号。满足上述条件的最小的正T、正N称为信号的基本周期。不满足周期信号定义的信号称为非周期信号。13例1：判断下列信号是否是周期信号，如果是，计算信号的周期。f(t)=cos(πt/2)f(t)=cos(t/2)f[k]=cos[πk/2]f[k]=cos[k/2]f[k]=cos[Ωk]只有

6、Ω

7、/2π为有理数的时候，f[k]=cos[Ωk]才是一个周期信号T

8、=4T=4πN=4非周期信号14二、信号的分类4.能量信号与功率信号若v(t),i(t)分别是阻值R的某一电阻上的电压和电流，那么其瞬时功率：在时间间隔内小号的总能量就是其平均功率为15二、信号的分类4.能量信号与功率信号通过以上简单的实际例子，我们可以对任意连续时间信号f(t)或离散时间信号f[k]采用类似的功率和能量术语。往往把信号看作具有复数值更方便,在时间间隔内的总能量和平均功率对于一个连续时间信号f(t)分别定义为类似的离散时间的总能量和平均功率分别为此处为取模值16二、信号的分类4.能量信

9、号与功率信号能量信号：0

10、体。信号与系统之间的关系1.信号必定是由系统产生、发送、传输与接收，离开系统没有孤立存在的信号；2.系统的重要功能就是对信号进行加工、变换与处理，没有信号的系统就没有存在的意义。20一、系统的描述1.数学模型输入输出描述：N阶微分方程或N阶差分方程状态空间描述：N个一阶微分方程组或N个一阶差分方程组2.方框图表示RL串联电路第五页21描述系统的基本单元方框图连续时间系统离散时间系统22二、系统的分类1．连续时间系统与离散时间系统连续时间系统：系统的输入激