卓越课程中心30 - 信号与系统-1.ppt

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1、信号与系统Itisaboutusingmathematicaltechniquestohelpanalyzeandsynthesizelinearsystemswhichprocesssignals.研究涉及工程方面的信号与系统问题的课程：运用数学函数为信号建模运用数学方程对系统建模运用逻辑思维、常规数学方法来分析求解信号通过系统传输与处理过程中的基本概念与基本分析方法学习要求：基本概念信号的分类、描述与基本运算第一章信号与系统的基本概念一、概念消息(message)的表现形式与运送载体。主观感受到的语言、文字、数据、图象等的总称（

2、同义词）信息（消息中的未知性/不确定性）消息信号实际内容表现形式/运送载体Signalsarevariablesthatcarryinformation.§1.1信号说明：１、广义：信号是传递信息的某种物理量。时域信号信息寄予变化的波形中——信号的波形图描述方式空域信号电信号易于测量、变换、处理和传送。2、数学：信号可视作一个或多个自变量的函数。——信号的数学函数描述方式一维信号二维信号三维信号二、分类１、确定信号和随机信号确定性信号随机信号如语音信号/雷电信号/外汇市场/网络搜索时限信号非时限信号右边信号左边信号双边信号若t<0时

3、，x(t)=0称为因果信号.2、时限信号和非时限信号(有无起止点)经济领域的有限与无限----提高国民经济GDP的措施/建议？定义域连续？NO离散时间信号YES连续时间信号模拟信号离散信号又称为“序列”脉冲信号3、连续时间信号(Continuous-timeSignals)和离散时间信号(Discrete-timeSignals)周期信号的周期（正值）：最小T／Ｎ值非周期信号可以视为是周期无穷大的周期信号。x(n)=x(n+N)=x(n+mN)x(t)=x(t+T)=x(t+mT)4.周期信号(Periodicsignals)和非周

4、期信号定义信号的能量为：离散时间信号连续时间信号定义信号的功率为：离散时间信号连续时间信号周期信号５、能量信号和功率信号能量信号：０＜Ｅ＜∝且Ｐ＝０的信号功率信号：０＜Ｐ＜∝且Ｅ＝∞的信号非功率非能量信号如x(t)=et1、相加与相乘三、基本运算2.反摺(Reflection)3.时移4.尺度变换(Scaling)(时间比例变化)离散信号的尺度变换序列的抽取与插值样本值/集合表示On1()nx12345623456序列值序号5.连续信号的微分与积分6．序列的差分和累加前向差分后向差分差分阶数例1-1已知x(t)如图，试画出x(-3t

5、-2)的波形图.-201tx(t)1解：反褶---尺度---时移时移---反褶---尺度-1012t1[注]：每次运算均对t而言;若先尺度后时移，则时移x(-t)---x(-3t)---x(-3(t+2/3))§1.2系统(System)银河系生态系统神经网络系统：由若干相互关联的事物/要素组成并用来达到某些特定目的的有机整体。自然系统交通运输工业监控移动通讯互联网人工系统电气　机械　声学　光学物理系统政治体制　经济预测　市场管理非物理系统照明系统一、概念结构框图系统输入信号激励输出信号响应映射／变换机构m个输入n个输出m＝n＝１单

6、输入－单输出（SISO）多输入－多输出（MIMO）Systemsprocessinputsignalstoproduceoutputsignals.系统基本作用对输入信号加工和处理将其转换为所需要的输出信号内容概述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；从连续域到离散域；从输入输出分析方法到状态空间描述输入信号激励输出信号响应系统时域时域频域/复频域时域时域信号处理系统分析目标基本定义理论原理操作方式工程应用基本分析理念电路：求解电路系统在直流信号/正弦信号激励下的响应信号与系统：求

7、解一般线性时不变系统在任意确定性信号激励下的响应一个基本分析理念：把任意确定性信号分解为简单/基本信号的组合；研究系统对基本信号的响应；根据线性时不变系统的根本规律，叠加基本信号作用于系统的响应，获取任意信号激励的系统响应。课程定位先修课程后续课程《高等数学》《数字信号处理》《线性代数》《通信原理》《复变函数》《自动控制原理》《电路理论》《数字图像处理》本课程定位为：工科类学生在大学教育阶段所修课程中最获益、而又引人入胜和最有用处的一门专业基础课程（考研）学习要求物理概念：清晰数学功底：扎实（选择问题的最优解法）电路分析基础：牢固综

8、合性考核方式信号网站本科教育-网上学习平台-课程中心平台-信号与系统学院-精品课程-信号与系统课程的连贯性、逻辑性理论讲解+习题练习！Whatyouneedtosucceedinthecourse:–Calculus,differen