郑君里《信号与系统》(第二版)_1

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1、信号与系统任课教师黄联芬Tel:2187965email:lfhuang@xmu.edu.cn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&SystemsALANV.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、信号与系统例题分析及习题乐正友杨为理应启珩编4、信号与系统习题集西北工业大学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离散时间系统的时域分析第四章拉氏变换（S域分析）第五章付里叶变换（频域分析、相关、能量谱和功

2、率谱（第六章的部分内容）第六章Z变换（Z域分析、序列的付里叶变换）第七章（付里叶变换应用于通信系统-滤波、调制与抽样）第八章系统的状态变量分析第一章绪论第一节信号与系统一、信号信息通过信号表现，信号蕴含着信息的具体内容。即：信号广泛地出现在各个领域中，以各种各样的表现形式携带着特定的消息。古战场：以击鼓鸣金传达前进或撤退命令近代：广泛应用于力、热、声、光、电等方面。1.信号的概念人们寻求各种方法，以实现信号的传输。（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

3、送消息。1837年莫尔斯（F.B.Morse)发明了电报，采用点、划、空组合的代码表示字母和数字，这种代码称为莫尔斯电码。1876年贝尔(A.G.Bell)发明了电话，直接将声信号（语音）转变为电信号沿导线传送。2.信号的传输（４）１９世纪末，人们研究用电磁波传送无线电信号。赫兹（Ｈ.Hertz）波波夫、马可尼等作出贡献。1901年马可尼成功地实现了横渡大西洋的无线电通信。（5）光纤通信从此，传输电信号的通信方式得到广泛应用和迅速发展。如今：（１）卫星通信技术为基础“全球定位系统（GlobalPositioningSystem,缩写为GPS）用无线电信号的传输，测定地球表

4、面和周围空间任意目标的位置，其精度可达数十米之内。（２）个人通信技术：无论任何人在任何时候和任何地方都能够和世界上其他人进行通信。（３）“全球通信网”是信息网络技术的发展必然趋势。目前的综合业务数字网（IntegratedServicesDigitalNetwork,缩写为ISDN),Internet或称因特网，以及其他各种信息网络技术为全球通信网奠定了基础。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。3.信号的交换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

5、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。信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。（1）从月球探测器发来的电视信号可能被淹没在噪声之中，可利用信号处理技术予以增强，在地球上得到清晰的图像。（2）石油勘探、地震测量以及核试验监测中所得数据的分析都依赖于信号处理技术的应用。（3）心电图、脑电图分析、语音识别与合成、图像数据压缩、工业生产自动控制以及经济形势预测（股票分析）等各领域广泛应用。4.信号的处理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

6、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。5.信号传输、信号交换和信号处理关系二、系统系统是由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。通常，利用通信系统、控制系统和计算机系统进行信号的传输、交换与处理。实际上，往往需要将多种系统共同组成一个综合性的复杂整体。如宇宙航行系统。1.系统的概念通常，组成通信、控制和计算机系统的主要部件中包括大量的多种类型的电路。称之。2.电路或电网络或网络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。3.系统的研究内容离开

7、了信号，电路与系统将失去意义。信号作为待传输消息的表现形式，可以看作运载消息的工具。电路或系统则是为传送信号或对信号进行加工处理而构成的某种组合。研究电路问题着眼在于：为实现系统功能与特性应具有怎样的结构和参数。有时认为系统是比电路更复杂、规模更大的组合体。确切地说：系统与电路二词的主要差异在于：观察事物的着眼点或处理问题的角度方面。系统问题注意全局，而电路问题则关心局部。4.信号、电路（网络）与系统的关系在电路分析中，注意研究其各支路、回路的电流或电压；而从系统的观点来看，可以研究它如何构成具有微分或积分功能的运算器。由于大