《信号与系统》课程讲义CH

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1、信号与系统CSignalsandSystems南华大学电气工程学院潘佚课程学习要求严格遵守课堂纪律独立、及时完成课后作业认真预习、复习适当看一些参考书本课程学习目的和意义前续课程（电路，微积分，线性代数，复变函数）后续课程（通信、控制和数字信号处理）基础工程应用（IT行业，医学，航天航空，地质）基础应用基础研究（图像处理、语音处理、数据处理）先导课程考研：专业基础课参考书Alanv.Oppenheim（刘树棠译）.信号与系统，西安交通大学出版社管致中等.信号与线性系统（第三版）.高等教育出版社吴

2、大正等.信号与线性系统分析（第三版）.高等教育出版社陆哲明，赵春晖，孙圣和.信号与系统学习与考研指导.科学出版社主要讲述章节上册：第1章第2章第3章第4章第5章下册：第7章第8章第一章绪论本章主要内容：信号与系统的研究内容与方法信号描述与信号运算阶跃信号与冲激信号信号分解系统类型的判别§1.1信号与系统一、信号1、概念①消息、信号、信息、函数MessageSignalInformationFunction具体内容、表现形式、消息有效成分、信号表达式（单值函数）信号:消息的运载工具和表现形式②消息

3、传递方式的历史：光信号声信号电信号现代:GPS、网络§1.1信号与系统2、信号研究的内容（1）信号分析：信号描述、运算、分解、频谱分析、相关分析、信号检测（2）信号变换（源自信号的正交分解）：傅氏变换、拉氏变换、Z变换、DTFT、DFT（3）信号处理（信号变换是其中一部分，服务于信号传输）：变换、滤波、压缩、增强、分割§1.1信号与系统二、系统1．概念①系统：若干相互作用和相互依赖的事物所组成的具有特定功能的整体e(t)r(t)一般系统论创始人贝塔朗菲可以表述为：如果对象集S满足下列两个条件:（

4、1）S中至少包含两个不同元素（2）S中的元素按一定方式相互联系则称S为一个系统，S的元素为系统的组分。②系统、电路（网络）i)系统强调功能与特性，关心全局；ii)电路强调结构与参数，关心局部③广义系统分类物理、非物理；自然、人工§1.1信号与系统2．信号与系统关系相辅相成①离开信号，系统无意义②信号必须通过系统得以传输和处理§1.2信号描述分类和典型示例1．信号的描述（1）解析法——用数学表达式描述信号（2）图示法——用坐标图描述信号（3）列举法——用数据列表描述信号§1.2信号描述分类和典型示

5、例2．信号的分类①信号函数表达式确定性确定信号：能表示成时间确定函数；随机信号：不能表示成时间确定函数，只能知道其概率分布；②周期性周期信号：满足条件的最小的T非周期信号：§1.2信号描述分类和典型示例③时间函数取值连续性抽样模拟抽样量化数字A/D转换信号信号信号连续时间模拟：连续幅度量化信号：离散幅度离散时间抽样：连续幅度数字：离散幅度§1.2信号描述分类和典型示例[例1]：判断信号类型（习题1-1）tf(t)（a）4321(只取4,3,2,1)tf(t)（b）连续时间信号模拟信号连续时间离散

6、幅度信号§1.2信号描述分类和典型示例[例1]：判断信号类型（习题1-1）离散时间信号数字信号离散时间信号抽样信号123只取(3,2,1)tf(t)（c）tf(t)（d）§1.2信号描述分类和典型示例[例1]：判断信号类型（习题1-1）离散时间信号数字信号离散时间信号数字信号（e）（f）1只取(0,1)nx(n)1只取(-1,1)nx(n)-1§1.2信号描述分类和典型示例④自变量个数一维：语音f(t)多维二维：图像f(x,y)三维：视频f(x,y,t)四维：电磁波f(x,y,z,t)§1.2信

7、号描述分类和典型示例⑤能量和功率特性能量：功率：非能量非功率：§1.2信号描述分类和典型示例⑥调制系统中调制信号载波信号已调信号基带信号(调制信号)已调信号信道接收端解调载波低频信号§1.2信号描述分类和典型示例0tf(t)3.典型连续时间信号1．指数信号①表达式：②参数a的含义i)a>0幅度增长ii)a=0直流iii)a<0幅度衰减iv)定义时间常数，衰减或增长速度越慢③特性：求导和积分后仍为指数信号§1.2信号描述分类和典型示例2．正弦信号①表达式：②参数：K振幅，角频率，③特性i)周期信号

8、，ii)求导后仍为正弦信号初相位0Ttf(t)§1.2信号描述分类和典型示例3．单边指数衰减信号①表达式②实际例子：电容放电曲线4．双边指数脉冲信号0tKf(t)K0tf(t)§1.2信号描述分类和典型示例5．衰减正弦信号（单边）f(t)0t§1.2信号描述分类和典型示例6．复指数信号①表达式：②参数i)为指数因子实部，增幅振荡，衰减振荡，ii)为振动角频率，iii)且③可用来表示正余弦信号i)ii)④实际中不存在，但它具有概括性，简化分析等幅振荡变为指数信号，变为直流信号§1.2信号描述分类和