第1次课2学时

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1、河北科技大学教案用纸第1次课2学时上次课复习：无本次课题（或教材章节题目）：绪论（一）教学要求：了解信号与系统的研究内容重点：理解定义理解学习方法难点：信号，系统之间的关系教学手段及教具：讲述讲授内容及时间分配：第一节1学时第二节1学时课后作业阅读第一章的内容，了解信号处理的发展过程，思考课后习题1－1，1－2，1－3参考资料第页河北科技大学教案用纸注：本页为每次课教案首页信号与系统•任课教师:•课程简介任务•研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法•初步认识如何建立信号与系统的数学模型，经适当的数学分析求解•对所得结果给以物理解释、赋予物理意义。研究范围•确定

2、性信号（非随机信号）经线性、实不变系统传输与处理的基本理论。•时间域变换域•联系离散•输入－输出描述状态描述基础课：高数（微积分）；电路（建立电路方程）；线性代数（解线性方程组）理论基础•数学基础：微分方程、差分方程、线性代数、级数、复变函数•电路分析与<电路>的关系•电路：电路分析的角度•本课程：系统的观点后续课程数字图像处理数字信号处理现代信号处理信号检测与估值现代控制理论（状态变量分析法）•本课的主要内容第一章：绪论信号与系统的概念、分类、分析方法第二章：连续时间系统的时域分析第三章：付里叶变换（频域分析、相关、能量谱和功率谱（第六章的部分内容）第四章：付里

3、叶变换应用于通信系统—滤波、调制与抽样第五章：拉普拉斯变换、连续时间系统的S域分析第六章：离散时间系统的时域分析第七章：Z变换（Z域分析、序列的付里叶变换）第八章：系统的状态变量分析•本课的主要参考书 1、教材：信号与系统郑君里杨为理应启珩编2、信号与系统Signals&Systems第页河北科技大学教案用纸ALANV.OPPENHEIMALANS.WILLSKY清华大学出版社（英文影印版）（中译本）刘树棠西安交通大学出版社3、信号与系统－常见题型解析及模拟题范世贵主编西北工业大学出版社4、信号与系统例题分析及习题乐正友杨为理应启珩编•本课特点及学习方法：特点：公

4、式多、计算题多学习方法：–认真听讲–多看书–做习题第页河北科技大学教案用纸第1章信号与系统的基本概念本课程仅限于讨论信号与系统的分析。本章讨论有关信号与系统的定义、分类方法和基本特性；着重介绍信号的函数表示与波形表示；介绍系统的模型及系统的模拟；最后，对线性时不变系统的各种分析方法作一概述，以便为学习全书打下基础。1.1信号与系统1．信号的定义那么，什么是信号（signal）？广义地说，信号是随时间变化的某种物理量。在通信技术中，一般将语言、文字、图像或数据等统称为消息（message）。在消息中包含有一定数量的信息（information）。但是，信息的传送一般

5、都不是直接的，它必须借助于一定形式的信号（光信号、声信号、电信号等），才能远距离快速传输和进行各种处理。因而，信号是消息的表现形式，它是通信传输的客观对象，而消息则是信号的具体内容，它蕴藏在信号之中。本课程将只讨论应用广泛的电信号，它通常是随时间变化的电压或电流，在某些情况下，也可以是电荷或磁通。由于信号是随时间而变化的，在数学上可以用时间t的函数f(t)来表示，因此，“信号”与“函数”两个名词常常通用。2．信号及其传输的发展史：信号与系统贯串于人类的发展史古代：（1）光信号：烽火（我国）；火炬的位置表示字母符号（希腊人）――光通信系统（2）声信号：击鼓鸣金（3）

6、其他：信号、旗语、驿站。缺点：距离、速度、可靠性、有效性19世纪初电信号：1837年莫尔斯电码（电报）1876年贝尔（A.G.Bell）电话：直接将声信号转变为电信号19世纪初：电磁波传送无线电信号赫兹（H.Hertz）、波波夫、马克尼（G.Marconi）等人做出贡献开始时传输距离数百米1901年马克尼成功实现横渡大西洋的无线电通信第页河北科技大学教案用纸1.2信号的描述及其分类信号的特性可以从两个方面来描述，即时间特性和频率特性。信号可写成数学表达式，即是时间t的函数，它具有一定的波形，因而表现出一定波形的时间特性，如出现时间的先后、持续时间的长短、重复周期的

7、大小及随时间变化的快慢等。另一方面，任意信号在一定条件下总可以分解为许多不同频率的正弦分量，即具有一定的频率成份，因而表现为一定波形的频率特性，如含有大小不同频率分量、主要频率分量占有不同的范围等。1.2.1信号的描述•信号一般可表示为一个或多个变量的函数。即描述信号的基本方法是写出它的数学表达式。所以通常把信号与函数两名词通用。1.2.2信号的分类对于各种信号，可以从不同的角度进行分类。1． 确定信号和随机信号按时间函数的确定性划分，信号可分为确定信号和随机信号两类。确定信号（determinatesignal）是指一个可以表示为确定的时间函数的信号。对于指定的

8、某一时刻，