信号与系统各章内容小结

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信号与系统重要知识总结

信号与系统重要知识总结

信号与系统重要知识总结信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程,它是研究信号的产生、传输、处理与分析的学科。

信号与系统的重要知识主要包括信号的基本概念、信号的分类、信号的时域和频域表示、线性时不变系统、卷积运算、系统的稳定性等。

以下是对信号与系统重要知识的总结。

一、信号的基本概念信号是随时间、空间或其他自变量变化的物理量。

根据自变量的不同,信号可以分为时域信号和频域信号。

时域信号是关于时间的函数,而频域信号是关于频率的函数。

二、信号的分类根据信号的性质和特点,信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。

连续时间信号是在整个时间范围内存在的信号,离散时间信号仅在一些离散时间点存在。

三、信号的时域和频域表示时域表示是将信号表示为随时间变化的函数,常用的时域表示方法有冲激函数表示、阶跃函数表示和周期函数表示等。

频域表示是将信号表示为随频率变化的函数,常用的频域表示方法有傅里叶变换和拉普拉斯变换等。

四、线性时不变系统线性时不变系统(LTI)是信号与系统中的重要概念,它是指系统的输出只取决于输入的当前值和过去值,且满足线性叠加原理。

LTI系统具有很多重要性质,如时域稳定性、频域稳定性、因果性、时域线性和频域线性等。

五、卷积运算卷积运算是信号与系统中的重要运算工具,它描述了输入信号经过系统响应的输出信号。

卷积运算实质上是将两个信号相乘并对一个变量进行积分的过程。

在时域中,卷积运算可以表示为输入信号和系统冲激响应的卷积;在频域中,卷积运算可以使用傅里叶变换和反变换来进行。

六、系统的稳定性系统的稳定性是指当输入有界时,输出是否也是有界的。

稳定性是一个重要的系统性质,不稳定系统可能导致系统失控或发生崩溃。

稳定性的判定方法有多种,常用的方法有判定系统传递函数的极点位置和利用BIBO(有界输入有界输出)稳定性判据。

综上所述,信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程,它涉及信号的产生、传输、处理与分析的方法。

信号与系统中的重要知识包括信号的基本概念、信号的分类、信号的时域和频域表示、线性时不变系统、卷积运算和系统的稳定性等。

信号与系统重点概念公式总结

信号与系统重点概念公式总结

信号与系统重点概念公式总结Last updated on the afternoon of January 3, 2021信号与系统重点概念及公式总结:第一章:概论1.信号:信号是消息的表现形式。

(消息是信号的具体内容)2.系统: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。

第二章:信号的复数表示:1.复数的两种表示方法:设C 为复数,a 、b 为实数。

常数形式的复数C=a+jba 为实部,b 为虚部;或C=|C|e j φ,其中,22||b a C +=为复数的模,tan φ=b/a ,φ为复数的辐角。

(复平面)2.欧拉公式:wt j wt e jwt sin cos +=(前加-,后变减) 第三章:正交函数集及信号在其上的分解1.正交函数集的定义:设函数集合)}(),(),({21t f t f t f F n =如果满足:n i K dt t f j i dt t f t f i T T i T T j i 2,1)(0)()(21212==≠=⎰⎰则称集合F 为正交函数集如果n i K i ,2,11==,则称F 为标准正交函数集。

如果F 中的函数为复数函数条件变为:ni K dt t f t f j i dt t f t f i T T i i T T j i 2,1)()(0)()(2121**==⋅≠=⋅⎰⎰其中)(*t f i 为)(t f i 的复共轭。

2.正交函数集的物理意义:一个正交函数集可以类比成一个坐标系统;正交函数集中的每个函数均类比成该坐标系统中的一个轴;在该坐标系统中,一个函数可以类比成一个点;点向这个坐标系统的投影(体现为该函数与构成坐标系的函数间的点积)就是该函数在这个坐标系统中的坐标。

3.正交函数集完备的概念和物理意义:如果值空间中的任一元素均可以由某正交集中的元素准确的线性表出,我们就称该正交集是完备的,否则称该正交集是不完备的。

如果在正交函数集()()()()t g n ,t g ,t g ,t g 321之外,不存在函数x (t )()∞<<⎰2120t t dt t x ,满足等式:()()⎰=210t t i dt t g t x ,则此函数集称为完备正交函数集。

(完整版)信号与系统知识要点

(完整版)信号与系统知识要点

信号与系统知识要点第一章 信号与系统单位阶跃信号 1,0()()0,0t t u t t ε≥⎧==⎨<⎩ 单位冲激信号 ,0()0,0()1t t t t δδ∞-∞⎧∞=⎧=⎨⎪⎪≠⎩⎨⎪=⎪⎩⎰ ()()d t t dtεδ=()()t d t δττε-∞=⎰()t δ的性质:()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=-()()(0)f t t dt f δ∞-∞=⎰00()()()f t t t dt f t δ∞-∞-=⎰()()t t δδ=-00()[()]t t t t δδ-=-- 1()()at t aδδ=001()()t at t t a aδδ-=- 单位冲激偶信号 ()t δ'()()d t t dtδδ'=()()t t δδ''=--00()[()]t t t t δδ''-=---()0t dt δ∞-∞'=⎰ ()()td t δττδ-∞'=⎰()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=-00000()()()()()()f t t t f t t t f t t t δδδ'''-=---()()(0)f t t dt f δ∞-∞''=-⎰00()()()f t t t dt f t δ∞-∞''-=-⎰符号函数 sgn()t1,0sgn()0,01,0t t t t >⎧⎪==⎨⎪-<⎩或 sgn()()()2()1t u t u t u t =--=-单位斜坡信号 ()r t0,0()(),0t r t tu t t t <⎧==⎨≥⎩ ()()t r t u d ττ-∞=⎰ ()()dr t u t dt =门函数 ()g t τ1,()20,t g t ττ⎧<⎪=⎨⎪⎩其他取样函数sin ()tSa t t=0sin lim ()(0)lim1t t tSa t Sa t→→=== 当 (1,2,)()0t k k Sa t π==±±=时,sin ()t Sa t dt dt tπ∞∞-∞-∞==⎰⎰sin lim 0t tt →±∞=第二章 连续时间信号与系统的时域分析1、基本信号的时域描述(1)普通信号普通信号可以用一个复指数信号统一概括,即st Ke t f =)(,+∞<<∞-t 式中ωσj s +=,K 一般为实数,也可以为复数。

信号与系统一二单元总结

信号与系统一二单元总结

i0
ai
dt ni
y(t)
bj
j0
dt m j
x(t)
完全解=齐次解+特解
注意:1、不同的初始条件,导致不同的解-实际对应着不同的系统(指稳定、因果性等,LTI)
2、“信号与系统”的术语:
完全解-全响应,
齐次解-自由响应,由方程的特征根(系统特性)决定,
特解-强迫响应,由激励信号和系统特性共同决定
※ ※ ※ 确定初始条件的方法:δ函数匹配法 2)、线性常系数差分方程
自变量
函数值
连续
模拟信号
离散
抽烟信号
数字信号
2)、信号能量与功率(无限区间) 连续
离散
总能量
| x(t) |2dt
| xn|2
n
平均功率
lim
1
T
| x(t) |2dt
T 2T T
lim
1
N
| x n |2
N 2N 1 nN
3)、偶信号和奇信号 奇部
偶部
3、自变量的变换

连 续
时间
x t Ae j0 t Aest
复 指 A 和α为实数
数 信 (1)σ、ω0 均为 0 时,x(t)=A—直流信


实指
(2)σ≠0, ω0=0 时,实指数信号
数信
(3)σ=0, ω0 ≠ 0 时,忽略常数 A,

xt e j0t —周期复指数信号
(4)σ≠0,ω0 ≠ 0 时,一般复指数信

周期复指数信 号
e j0t cos 0t j sin 0t
Acos(0t )
A e j0te j 2
A e j0t e j 2

信号与系统知识点详细总结

信号与系统知识点详细总结

信号与系统知识点详细总结1. 信号与系统概念信号是指一种可以传递信息的载体,它可以是电气信号、光信号、声音等形式,常见的信号有连续信号和离散信号两种。

连续信号是定义在连续的时间域上的信号,例如声音信号;离散信号是定义在离散的时间域上的信号,例如数字信号。

系统是对输入信号进行加工处理的装置,它可以是线性系统或非线性系统、时变系统或时不变系统。

线性系统具有叠加性质,即输入信号的线性组合对应于输出信号的线性组合;非线性系统不满足叠加性质。

时变系统的特性随着时间的变化而改变,时不变系统的特性与时间无关。

2. 信号的分类信号可以按多种属性进行分类,例如按时间属性分类可分为连续信号和离散信号;按能量和功率分类可分为能量信号和功率信号,能量信号在有限时间内的总能量是有限值,功率信号在无穷时间内的平均功率是有限值;按周期性分类可分为周期信号和非周期信号,周期信号在一定时间间隔内具有重复的规律性。

3. 时域分析时域分析是指对信号在时间域上的特性进行分析,主要包括信号的幅度、相位、频率等方面。

信号的幅度是指信号的大小,可以用振幅来表示;相位是指信号在时间轴上的偏移量;频率是指信号的周期性特征。

时域分析的工具主要包括冲激响应、单位阶跃响应、单位斜坡响应等。

冲激响应是指系统对单位冲激信号的响应,它可以用来描述系统的线性性、时不变性等性质;单位阶跃响应是指系统对单位阶跃信号的响应,可以用来求系统的单位脉冲响应;单位斜坡响应是指系统对单位斜坡信号的响应,可以用来在频域中求系统的频率响应。

4. 频域分析频域分析是指对信号在频域上的特性进行分析,主要包括信号的频谱分布、频率成分等方面。

频域分析的工具主要包括傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换等。

傅里叶变换是将信号在时间域和频域之间进行转换的一种数学工具,可以将时域信号转换成频域信号,也可以将频域信号转换成时域信号。

傅里叶级数是对周期信号进行频域分析的工具,可以将周期信号展开成一组正弦和余弦函数的线性组合;拉普拉斯变换是对信号在复频域上的分析工具,用于分析线性时不变系统的频域特性。

信号与系统知识点总结

信号与系统知识点总结

信号与系统知识点总结一、信号的分类:1.连续时间信号与离散时间信号:连续时间信号是在连续时间范围内存在的信号,如声音、电流;离散时间信号是在离散时间点上存在的信号,如数字音频信号、数字图像信号。

2.狄拉克脉冲信号与单位脉冲序列:狄拉克脉冲信号是一种无限大振幅、无限短时间持续的信号,用以表示一个突变或冲击,常用于信号的表示与合成;单位脉冲序列是一种以离散单位间隔的脉冲序列。

二、系统的分类:1.连续时间系统与离散时间系统:与信号的分类类似,系统也可以分为连续时间系统和离散时间系统。

2.线性系统与非线性系统:线性系统遵循线性叠加原理,输出响应与输入信号成正比,如线性滤波器;非线性系统在输入信号改变时,输出响应不满足比例关系。

3.时变系统与时不变系统:时变系统的特性随时间变化,而时不变系统的特性与时间无关。

三、信号的基本运算:1.基本信号的表示与合成:可以将任意信号表示为一系列基本信号的线性组合;2.信号的时移、尺度变换与反褶:时移操作将信号在时间轴上整体左移或右移;尺度变换通过拉伸或压缩信号的时间轴来改变信号长度和时间刻度;反褶操作是将信号沿时间轴进行翻转。

四、系统的基本性质:1.因果系统与非因果系统:因果系统的输出只依赖于过去或当前的输入,而不依赖未来的输入;非因果系统的输出可能依赖于未来或当前输入。

2.稳定系统与非稳定系统:稳定系统的输出有界,输入有界就会导致输出有界;非稳定系统的输出可能会趋向无穷。

3.线性时不变系统的冲击响应与频率响应:冲击响应是输入为单位脉冲时的输出响应;频率响应是输入为正弦波时的输出响应,常用于分析系统的频率特性。

五、信号与系统的分析方法:1.时域分析与频域分析:时域分析是通过对信号在时间上的变化进行分析,如冲击响应、脉冲响应、单位阶跃响应等;频域分析是通过对信号在频率上的特性进行分析,如频谱、频率响应等。

2.傅里叶变换与傅里叶级数:傅里叶变换是将时间域信号转换为频域信号,常用于连续时间信号的分析;傅里叶级数是将周期性信号分解为多个正弦和余弦信号的叠加。

信号与系统知识要点

信号与系统知识要点

《信号与系统》知识要点第一章 信号与系统1、 周期信号的判断 (1)连续信号思路:两个周期信号()x t 和()y t 的周期分别为1T 和2T ,如果1122T N T N =为有理数(不可约),则所其和信号()()x t y t +为周期信号,且周期为1T 和2T 的最小公倍数,即2112T N T N T ==。

(2)离散信号思路:离散余弦信号0cos n ω(或0sin n ω)不一定是周期的,当 ①2πω为整数时,周期02N πω=;②122N N πω=为有理数(不可约)时,周期1N N =; ③2πω为无理数时,为非周期序列注意:和信号周期的判断同连续信号的情况。

2、能量信号与功率信号的判断 (1)定义连续信号 离散信号信号能量:2|()|k E f k ∞=-∞=∑信号功率: def2221lim ()d T T T P f t t T →∞-=⎰ /22/21lim|()|N N k N P f k N →∞=-=∑⎰∞∞-=t t f E d )(2def(2)判断方法能量信号: P=0E <∞, 功率信号: P E=<∞∞, (3)一般规律①一般周期信号为功率信号;②时限信号(仅在有限时间区间不为零的非周期信号)为能量信号;③还有一些非周期信号,也是非能量信号。

例如:ε(t )是功率信号; t ε(t )3、典型信号① 指数信号: ()at f t Ke =,a ∈R② 正弦信号: ()sin()f t K t ωθ=+tt4、信号的基本运算 1) 两信号的相加和相乘 2) 信号的时间变化 a) 反转: ()()f t f t →- b) 平移: 0()()f t f t t →± c)尺度变换: ()()f t f at →3) 信号的微分和积分注意:带跳变点的分段信号的导数,必含有冲激函数,其跳变幅度就是冲激函数的强度。

正跳变对应着正冲激;负跳变对应着负冲激。

【信号与系统】复习总结笔记

【信号与系统】复习总结笔记

【信号与系统】复习总结笔记学习笔记(信号与系统)来源:⽹络第⼀章信号和系统信号的概念、描述和分类信号的基本运算典型信号系统的概念和分类1、常常把来⾃外界的各种报道统称为消息;信息是消息中有意义的内容;信号是反映信息的各种物理量,是系统直接进⾏加⼯、变换以实现通信的对象。

信号是信息的表现形式,信息是信号的具体内容;信号是信息的载体,通过信号传递信息。

2、系统(system):是指若⼲相互关联的事物组合⽽成具有特定功能的整体。

3、信号的描述——数学描述,波形描述。

信号的分类:1)确定信号(规则信号)和随机信号确定信号或规则信号 ——可以⽤确定时间函数表⽰的信号;随机信号——若信号不能⽤确切的函数描述,它在任意时刻的取值都具有不确定性,只可能知道它的统计特性。

2)连续信号和离散信号连续时间信号——在连续的时间范围内(-∞<t<∞)有定义的信号称为连续时间信号,简称连续信号,实际中也常称为模拟信号;离散时间信号——仅在⼀些离散的瞬间才有定义的信号称为离散时间信号,简称离散信号,实际中也常称为数字信号。

3)周期信号和⾮周期信号周期信号——是指⼀个每隔⼀定时间T,按相同规律重复变化的信号;⾮周期信号——不具有周期性的信号称为⾮周期信号。

4)能量信号与功率信号能量信号——信号总能量为有限值⽽信号平均功率为零;功率信号——平均功率为有限值⽽信号总能量为⽆限⼤。

5)⼀维信号与多维信号信号可以表⽰为⼀个或多个变量的函数,称为⼀维或多维函数。

6)因果信号若当t<0时f(t)=0,当t>0时f(t)≠0的信号,称为因果信号;⾮因果信号指的是在时间零点之前有⾮零值。

4、信号的基本运算:信号的+、-、×运算:两信号f1(·)和f2(·)的相+、-、×指同⼀时刻两信号之值对应相加减乘。

平移:将f(t)→f(t + t0)称为对信号f(·)的平移或移位,若t0< 0,则将f(·)右移,否则左移。

[信号与系统]每章小结

[信号与系统]每章小结

《信号与系统》目录第一章引论 (2)第二、三章.连续时间信号、离散时间信号与系统时域分析 (2)一.普通信号 (2)二、冲激信号 (3)三.卷积 (3)四.电路元件的运算模型 (4)五.连续时间系统时域分析 (4)六.系统的特征方程 (4)七.系统的冲激响应和单位养殖响应 (5)八.基本离散信号 (5)九.离散信号的性质 (5)十.信号的分解 (6)第四章.连续时间信号与系统频域分析 (6)一.周期信号的频谱分析 (6)二.非周期信号的傅里叶变换(备注) (7)三.非周期信号的傅里叶变换 (7)四.无失真传输 (10)五.滤波 (10)六.抽样与抽样恢复 (10)第五章.离散时间信号与时域分析 (11)一.离散傅里叶级数(DFT) (11)二.离散时间傅里叶变换DTFT (12)第六章.连续时间信号与时域系统分析 (13)一.拉氏变换定义 (13)二.拉氏反变换 (14)三.拉氏变换的性质 (14)第七章Z变换 (17)一.Z变换的定义 (17)二.Z变换和傅氏变换及拉氏变换的关系 (17)三.Z反变换 (18)四.由零极点图确定傅氏变换的几何求值法 (18)五.Z变换性质 (18)H z的应用 (20)六.系统函数()七.数字滤波器 (20)第八章.系统函数与状态变量分析 (20)一.零极点和系统稳定性、因果性 (20)二.信号流图 (21)三.系统模拟 (21)四.连续系统离散化 (21)五.状态方程与输出方程 (22)六.状态方程的建立 (22)七.状态方程和输出方程的解法 (22)八.状态方程判断和系统的稳定性、可控性、可测性 (23)第一章引论⎪⎩状态变量系统模型第二、三章.连续时间信号、离散时间信号与系统时域分析一.普通信号二、冲激信号三.卷积四.电路元件的运算模型五.连续时间系统时域分析六.系统的特征方程七.系统的冲激响应和单位养殖响应八.基本离散信号九.离散信号的性质十.信号的分解○1直流分量与交流分量 ○2奇分量与偶分量()()D A f t f f t =+常数平均是为零()()()e o f t f t f t =+1()[()()]21()[()()]2e o f t f t f t f t f t f t ⎧=+-⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩第四章.连续时间信号与系统频域分析一.周期信号的频谱分析1. 简谐振荡信号是线性时不变系统的本征信号:()()()()()j tj t j tj y t e h t eh d ee h d ωωτωωτττττ∞∞---∞-∞=*==⋅⎰⎰简谐振荡信号傅里叶变换:()()j H j e h d ωτωττ∞--∞=⎰ 点测法: ()()j t y t e H j ωω=⋅2.傅里叶级数和傅里叶变换3.荻里赫勒(Dirichlet )条件(只要满足这个条件信号就可以用傅里叶级数展开)○1()f t 绝对可积,即00()t Ttf t dt +<∞⎰○2()f t 的极大值和极小值的数目应有限○3()f t 如有间断点,间断点的数目应有限4.周期信号的傅里叶级数5.波形对称性与谐波特性的关系6.周期矩形脉冲信号7.线性时不变系统对周期信号的响应一般周期信号:()jn tnn F ef t ∞Ω=-∞=∑ 系统的输出 :()()jn tnn F H jn t ey t ∞Ω=-∞Ω=∑二.非周期信号的傅里叶变换(备注)三.非周期信号的傅里叶变换 1.连续傅里叶变换性质3.常用傅里叶变换对四.无失真传输1.输入信号()f t 与输出信号()f y t 的关系 时域: ()()f d y t kf t t =-频域:()()dj t f Y ke F ωωω-=2.无失真传输系统函数()H ω ()()()d f j t Y H ke F ωωωω-==无失真传输满足的两个条件:○1幅频特性:()H k ω= (k 为非零常数) 在整个频率范围内为非零常数 ○2相频特性:ϕ()d t ωω=- ( 0d t > )在整个频率范围内是过坐标原点的一条斜率为负的直线4. 信号的滤波:通过系统后 ○1产生“预定”失真○2改变一个信号所含频率分量大小 ○3全部滤除某些频率分量 4.理想低通滤波器不存在理由:单位冲击响应信号()t δ是在0t =时刻加入滤波器 的,而输出在0t <时刻就有了,违反了因果律5.连续时间系统实现的准则时 域 特 性 : ()()()h t h t u t =(因果条件) 频 域 特 性 :2()H d ωω∞-∞<∞⎰佩利-维纳准则(必要条件):22()1H d ωωω∞-∞<∞+⎰五.滤波六.抽样与抽样恢复第五章.离散时间信号与时域分析一.离散傅里叶级数(DFT ) 1.信号0j n e Ω基本特征信号0j neΩ 周 期 性:00()02j n N j nm eeNπΩ+ΩΩ=⇒=时有理数时具有周期性 基波频率:2N mπΩ=基波周期:02()N m π=Ω 2.信号0j t e ω与0j n e Ω之间的差别3.DFS 系数与IDFS 变换对4.离散傅里叶级数的性质二.离散时间傅里叶变换DTFT1. 离散时间傅里叶变换DTFT○1非周期信号:11()()0x n n N x n n N ⎧≤=⎨>⎩21()()21()()j nj nn x n X e d X x n e N ππΩ∞-Ω=-∞⎧=ΩΩ⎪⎪⎨⎪Ω=⎪⎩⎰∑离散时间傅里叶变换 应用条件:()n x n ∞=-∞<∞∑ ○2周期信号: 2()2()k n X a k N ππδ∞=-∞Ω=Ω-∑ 112()1()N jk n Nk n N a x n eN π-=-=∑2.离散时间傅里叶变换性质第六章.连续时间信号与时域系统分析一.拉氏变换定义二.拉氏反变换三.拉氏变换的性质1.拉氏变换的性质2.拉氏变换的性质备注3.双边拉氏变换4.双边拉氏变换对与双边Z变换对5.复频域分析6.拉氏变换和傅氏变换的关系第七章 Z 变换一.Z 变换的定义z[()]()()j e nj nnn n x n eex n zX z σσ+Ω∞∞=-Ω-=-∞=-∞⋅−−−−→=∑∑令 ()()n n X z x n z ∞-=-∞=∑二.Z 变换和傅氏变换及拉氏变换的关系三.Z 反变换围线积分与极点留数法 11()()2n cx n X z z dz jπ-=⎰ 围线c 是在()X z 的收敛域内环绕z 平面原点逆时针旋转的一条封闭曲线 1()[()c ]n x n X z z -=⋅∑在围线内的极点上的留数 0z 是一阶极点: 0110Re [()][()]()n n z z s X z z X z z z z --=⋅=⋅-0z 是s 阶极点:1111111Re [()][()()](1)!s n n s s z zd s X z z X z z z z s dz ----=⎧⎫⋅=⋅-⎨⎬-⎩⎭ 0n <时, '111()()2n c x n X p dp j pπ--=⎰ 四.由零极点图确定傅氏变换的几何求值法11()()()Mrr Nkk z q X z z z ==-=-∏∏ 当1z =时,即j z e Ω=时11()()()Mj r j r N j k k eq X e e z ΩΩ=Ω=-=-∏∏=()()j j X e eφΩΩ 令rkj j r r j j k k e q A e e z B eϕθΩΩ⎧-=⎨-=⎩ 于是11()Mrj r Nkk A X e BΩ===∏∏ 11()M Nr k r k φϕθ==Ω=-∏∏注意:1在0z =处加入或除去零点,不会使幅度特性发生变化,而只影响相位变化。

信号与系统知识点总结

信号与系统知识点总结

信号与系统知识点总结一、信号与系统概念1. 信号的基本概念信号是指传输信息的载体,可以是任意形式的能量,例如声音、图像、视频等。

信号分为连续信号和离散信号两种类型。

连续信号是指在任意时间范围内都有定义的信号,离散信号是指只在某些离散点上有定义的信号。

2. 系统的概念系统是指对输入信号进行处理并产生输出信号的过程。

系统分为线性系统和非线性系统两种类型。

线性系统满足叠加原理和齐次性质,而非线性系统不满足这两个性质。

3. 信号与系统的分类信号与系统可以按照不同的分类方式进行划分。

例如,按时间域和频率域可以将信号和系统分为时域信号和系统以及频域信号和系统。

二、时域分析1. 时域中的基本概念在时域中,信号经常被表示为在时间轴上的波形。

对信号进行时域分析,可以揭示信号的变化规律和特征。

例如,信号的幅度、频率、相位等特征。

2. 时域信号的表示时域信号可以分为连续信号和离散信号两种类型。

连续信号通常可以由函数来表示,而离散信号则可以用序列或数组来表示。

3. 线性时不变系统线性时不变系统是指系统具有线性和时不变两个性质。

线性性质意味着系统满足叠加原理和齐次性质,时不变性质意味着系统的响应与输入信号的时移无关。

三、频域分析1. 傅里叶变换傅里叶变换是将信号在时域中的表示转换为频域中的表示的数学工具。

它可以将信号转换为频谱,揭示信号的频率成分和能量分布。

傅里叶变换分为连续傅里叶变换和离散傅里叶变换两种。

2. 滤波器的频域特性滤波器可以用来对信号进行频域处理。

常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

滤波器对不同频率成分的信号有不同的响应,能够用来滤除不需要的频率分量,或者突出需要的频率分量。

3. 抽样定理抽样定理是指在进行模拟信号的离散化表示时,需要保证抽样率足够高,以避免混叠失真。

根据抽样定理,模拟信号进行离散化表示的采样频率需要大于信号最高频率的两倍。

四、系统响应分析1. 系统的时域响应系统的时域响应是指系统对输入信号的时域响应。

信号与系统知识点概括总结

信号与系统知识点概括总结

理想低通滤波器:
c Sa[ c (t t0 )] 冲激响应: h(t )
H ( j) e jt0 [u( c ) u( c )]
取样信号的傅里叶变换
f s( t )
f s (t ) f (t )T (t )
T (t )
n
(t nT )
1 F f1 (t ) f 2 (t ) F1 (j ) F2 (j ) 2
周期信号的傅里叶变换:
2 Fn ( n 1 ) F ( j ) F f ( t ) n
1 其中 Fn T1


T1 / 2 T1 / 2
f (t )e
F ( j) E Sa( ) 2
E
Fn
1 21
2 4

4
F ( j )
2
2
4

对偶性: 若 F [ f (t )] F ( j), 则 F [ F ( jt )] 2
f ()
F ( j )
E
f (t )
E
/ 2
F sin 0t j ( 0 ) ( 0 )
卷积定理:
若F
f1 (t ) F1 (j ),F f2 (t ) F2 (j ) ,则
F
f1 (t ) f2 (t ) F1 (j )F2 (j )
零状态响应
(Azik Azsk )e k t y p (t )
k 1 强迫响应 自由响应
h(t ), g (t ) :
卷积:
dg (t ) h(t ) dt

g (t ) h( )d

信号与系统的教学与研究工作小结

信号与系统的教学与研究工作小结

《信号与系统的教学与研究工作小结》一、引言最近,我一直在思考信号与系统的教学与研究工作的重要性。

通过我多年的工作经验和探索,我深深体会到这个领域的广阔和深奥。

今天,我想和大家共享一下我对于信号与系统的教学与研究工作的一些思考和体会。

二、信号与系统的基本概念1. 信号在信号与系统的学习中,我们首先需要了解信号的概念。

信号是指随时间或空间变化的物理量,比如声音、图像、视频等。

在现代通信、控制、图像处理等领域,信号是起着至关重要的作用。

2. 系统系统是指对某种输入信号进行处理并产生输出信号的装置或模型。

系统可以是线性的、非线性的,也可以是时不变的、时变的。

了解系统的特性,对于信号的处理和控制至关重要。

三、信号与系统的教学工作在进行信号与系统的教学工作时,我发现了一些重要的教学方法和策略,它们对学生的学习有着积极的影响。

1. 从基础开始信号与系统的知识体系庞大而复杂,因此我在教学中更注重从基础开始,循序渐进地引导学生逐步深入理解。

我认为只有打好基础,学生才能更好地掌握后续的知识。

2. 多维度的教学手段在教学过程中,我喜欢结合理论和实践,使用多种教学手段帮助学生理解抽象的概念。

我会通过案例分析、实验演示等方式加深学生对信号与系统的认识。

3. 激发学生的兴趣信号与系统的知识对于学生来说可能比较枯燥,因此我常常通过举一反三的方法,引导学生将所学的知识与实际应用相联系,激发他们的学习兴趣。

四、信号与系统的研究工作在信号与系统的研究工作中,我尝试着从不同的角度去深入探讨这个领域。

1. 应用研究我积极参与信号与系统在通信、生物医学、图像处理等领域的应用研究工作。

通过将理论知识与实际问题相结合,我希望能够为社会做出更多的贡献。

2. 理论研究除了应用研究外,我也非常重视对信号与系统理论的深入研究。

通过不断地探索和思考,我希望能够为这个领域的发展做出一些贡献。

3. 跨学科研究信号与系统作为一门交叉学科,我也积极开展跨学科的研究工作,比如与电子工程、计算机科学等学科的合作。

张宇-信号与系统各章内容整理

张宇-信号与系统各章内容整理

第一章 信号与系统主要内容重点难点1.信号的描述x[n]、x (t ),两者不同之处2.【了解】 信号的功率和能量3.【掌握】自变量变换(计算题目)、理解变换前后图片的缩放或信号的变化,离散信号与连续信号的差别4.【了解】 常见信号:指数(j t j n e e w w 、)、正弦(cos cos t n w w 、)、单位冲激(()[]t n d d 、)、单位阶跃(()[]u t u n 、) ,离散与连续的差别5.【掌握】用阶跃函数表示矩形函数;冲激与阶跃信号的关系;冲激信号的提取作用;指数信号和正弦信号的周期性。

6.【了解】系统互联7.【掌握】系统的基本性质:记忆与无记忆性、可逆性、因果性、稳定性、时不变与线性。

对已知系统进行性质判断(掌握)1.3、5、71.00cos j n n e w w 、的周期性判断,是周期的条件,若是周期的,则周期: 2.00cos j tt ew w 、的周期:自变量变换的量值确定0cos j nn e w w 、的周期性和频率逆转性。

系统的时不变性与线性等性质的证明2T ωπ=2N mωπ=第二章 线性时不变系统第三章 周期信号的傅里叶级数表示FS本章内容安排基本思路:主要内容难点 ✧ 系统的单位冲激响应容易求出:令()()x t t d =,对应的输出即为单位冲激响应() h t ;单位阶跃响应的求解和物理意义; ✧ 将任意信号分解为冲激信号()[]t n d d 、的线性组合[][][]; ()()()k x n x k n k x t x t d d t d t t ¥¥-?=-?=-=-åò✧ 利用LTI 系统的线性和时不变性,在单位冲激响应[]() h t h n 、已知的情况下,推导连续时间和离散时间系统对任意输入x 的响应:[][][]y n =x n * h n ; y(t)=x(t)* h(t)✧ 利用输入输出的卷积关系,根据单位冲激响应[]() h t h n 、,判断ITI 系统的性质✧ 了解线性常系数微分方程和差分方程的时域求解。

信号与系统课程总结(大全5篇)

信号与系统课程总结(大全5篇)

信号与系统课程总结(大全5篇)第一篇:信号与系统课程总结信号与系统总结一信号与系统的基本概念 1信号的概念信号是物质运动的表现形式;在通信系统中,信号是传送各种消息的工具。

2信号的分类①确定信号与随机信号取决于该信号是否能够由确定的数学函数表达②周期信号与非周期信号取决于该信号是否按某一固定周期重复出现③连续信号与离散信号取决于该信号是否在所有连续的时间值上都有定义④因果信号与非因果信号取决于该信号是否为有始信号(即当时间t小于0时,信号f(t)为零,大于0时,才有定义)3系统的概念即由若干相互联系,相互作用的单元组成的具有一定功能的有机整体 4系统的分类无记忆系统:即输出只与同时刻的激励有关记忆系统:输出不仅与同时刻的激励有关,而且与它过去的工作状态有关 5信号与系统的关系相互依存,缺一不可二连续系统的时域分析 1零输入响应与零状态响应零输入响应:仅有该时刻系统本身具有的起始状态引起的响应零状态响应:在起始状态为0的条件下,系统由外加激励信号引起的响应注:系统的全响应等于系统的零输入响应加上零状态响应2冲激响应与阶跃响应单位冲激响应:LTI系统在零状态条件下,由单位冲激响应信号所引起的响应单位阶跃响应:LTI系统在零状态条件下,由单位阶跃响应信号所引起的响应三傅里叶变换的性质与应用 1线性性质2脉冲展缩与频带变化时域压缩,则频域扩展时域扩展,则频域压缩 3信号的延时与相位移动当信号通过系统后仅有时间延迟而波形保持不变,则系统将使信号的所有频率分量相位滞后四拉普拉斯变换1傅里叶变换存在的条件:满足绝对可积条件注:增长的信号不存在傅里叶变换,例如指数函数 2卷积定理表明:两个时域函数卷积对应的拉氏变换为相应两象函数的乘积五系统函数与零、极点分析 1系统稳定性相关结论①稳定:若H(s)的全部极点位于s的左半平面,则系统是稳定的;②临界稳定:若H(s)在虚轴上有s=0的单极点或有一对共轭单极点,其余极点全在s的左半平面,则系统是临界稳定的;③不稳定:H(s)只要有一个极点位于s的右半平面,或者虚轴上有二阶或者二阶以上的重极点,则系统是不稳定的。

信号与系统 总结

信号与系统 总结

解: (1) yzs(t) = 2 f (t) +1, yzi(t) = 3 x(0) + 1
显然, y (t) ≠ yzs(t) + yzi(t) 不满足可分解性,故为非线性
(2) yzs(t) = | f (t)|, yzi(t) = 2 x(0)
y (t) = yzs(t) + yzi(t) 满足可分解性;
两个周期信号x(t),y(t)的周期分别为T1和T2,若其 周期之比T1/T2为有理数,则其和信号x(t)+y(t)仍然是周 期信号,其周期为T1和T2的最小公倍数。
例: 判断下列序列是否为周期信号,若是,确定其周期。 (1)f1(k) = sin (3πk/4) + cos (0.5πk) (2)f2(k) = sin (2k)
δ(5t)(t 2)2 dt ? 4

5
f(5-2t)
f(t) (4)
例: 已知信号f (5 2t)的波形,
(2)
请画出f (t)的波形。
t 0 123
-1 0 1 2 3
第 11 页
1.5 系统的特性与分类
连续系统与离散系统:分别用微分方程与差分方程来描述 动态系统与即时系统:动态系统也称为记忆系统 线性系统与非线性系统:齐次性和可加性
求导
(2) -1
f '(t)
1t 0 (-2)
第8 页
1.4 阶跃函数和冲激函数
冲激函数的性质(习题1.10)
取样性

δ(t) f (t) f (0) δ(t)
δ(t) f (t) d t f (0)
f (t) δ(t t 0) f (t0 ) δ(t t 0)

考研《信号与系统》考研重点考点归纳

考研《信号与系统》考研重点考点归纳

考研《信号与系统》考研重点考点归纳第1章信号与系统1.1考点归纳一、信号的描述及分类1.信号的定义信号是指消息的表现形式与传送载体。

2.信号的分类及特性(1)确定信号与随机信号确定信号:由确定系统产生、具有确定参数、按确定方式变化的信号。

随机信号:具有不可预知的不确定性信号。

实际中的信号绝大部分都是随机信号。

(2)连续信号与离散信号连续信号:在定义的时间区域内任意时间点上都有定义的信号。

离散信号:只在某些不连续时间值上给定函数值的信号。

(3)周期信号与非周期信号周期信号:=,n∈Z非周期信号:≠,n∈Z(4)奇信号与偶信号偶信号:或。

奇信号:或。

任何信号=一个偶信号+一个奇信号,其中偶部和奇部分别为:(5)功率信号与能量信号功率信号:信号平均功率为非零的有限值。

能量信号:信号总能量为非零的有限值。

3.信号的能量与功率表1-1 能量与功率计算公式说明:(1)总能量有限的信号,平均功率为零;(2)平均功率有限的信号,能量无穷大。

二、信号的运算1.信号的相加与相乘同一时刻两信号之值对应相加减乘:或2.信号的延时信号延时后的信号:式中,>0,波形在保持信号形状不变的同时,右移的距离;<0则向左移动。

3.信号的反褶与尺度变换(1)信号的反褶形式:,波形对称于纵坐标轴的反褶。

(2)信号的尺度变换形式:,有以下规则:①,波形为的波形在时间轴上压缩为原来的;②,波形为的波形在时间轴上扩展为原来的。

③,波形为的波形反转并压缩或展宽至。

4.形如的波形变换(1)先向右(左)平移b个单位,再在此基础上压缩或扩展原来的;(2)先压缩或扩展原来的,再向右(左)平移个单位。

三、指数信号与正弦信号1.连续时间复指数信号与正弦信号连续时间复指数信号具有如下形式:其中C和α一般为复数。

(1)实指数信号实指数信号:C和α都是实数的x(t)。

α的正负对波形的影响:①若α是正实数,x(t)随t的增加而呈指数增长;②若α是负实数,x(t)随t的增加而呈指数衰减。

信号与系统复习总结

信号与系统复习总结

由时不变性: δ(t -τ)
h(t -τ)
由齐次性: f (τ)δ(t -τ)
f (τ) h(t -τ)
由叠加性:

f
()(t
)
d


f
()h(t
)d


f (t)
yf(t)
yf (t)
f()h(t)d卷积积分,要理解

第2-16页

连续时间信号与系统的频域分析
信号与系统 电子教案
4.4 傅里叶变换
非周期信号的频谱—傅里叶变换
一、傅里叶变换
非周期信号f(t)可看成是周期T→∞时的周期信号。 前已指出当周期T趋近于无穷大时,谱线间隔趋 近于无穷小,从而信号的频谱变为连续频谱。各频率 分量的幅度也趋近于无穷小,不过,这些无穷小量之 间仍有差别。 为了描述非周期信号的频谱特性,引入频谱密度的 概念。令
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信号与系统 电子教案 • 幅度调制的例子
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信号与系统 电子教案
4.5 傅里叶变换的性质
四.能量定理(帕斯瓦尔关系)
(Parseval’s Relation for Aperiodic Signals)
F(j)T l i m 1F /T n T l i m FnT (单位频率上的频谱)
称F(jω)为频谱密度函数。
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信号与系统 电子教案
• 对密度的理解例子 • 设粉笔的质量为M,均匀地分布在体积V上,将体
积V分成许多体积为ΔV的小单元,每个小单元质 量为ΔM,当ΔV→0时,ΔM→0.于是定义密度

信号与系统重点概念公式总结

信号与系统重点概念公式总结

信号与系统重点概念及公式总结:第一章:概论1.信号:信号是消息的表现形式。

(消息是信号的具体内容)2.系统: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。

第二章:信号的复数表示:1.复数的两种表示方法:设C 为复数,a 、b 为实数。

常数形式的复数C=a+jb a 为实部,b 为虚部;或C=|C|e j φ,其中,22||b a C +=为复数的模,tan φ=b/a ,φ为复数的辐角。

(复平面)2.欧拉公式:wt j wt e jwt sin cos +=(前加-,后变减) 第三章:正交函数集及信号在其上的分解 1.正交函数集的定义:设函数集合)}(),(),({21t f t f t f F n =如果满足:ni K dt t f ji dt t f t f iT T i T T j i 2,1)(0)()(21212==≠=⎰⎰则称集合F 为正交函数集 如果n i K i,2,11==,则称F 为标准正交函数集。

如果F 中的函数为复数函数条件变为:ni K dt t f t f ji dt t f t f iT T i i T T j i 2,1)()(0)()(2121**==⋅≠=⋅⎰⎰其中)(*t f i 为)(t f i 的复共轭。

2.正交函数集的物理意义:一个正交函数集可以类比成一个坐标系统;正交函数集中的每个函数均类比成该坐标系统中的一个轴; 在该坐标系统中,一个函数可以类比成一个点;点向这个坐标系统的投影(体现为该函数与构成坐标系的函数间的点积)就是该函数在这个坐标系统中的坐标。

3.正交函数集完备的概念和物理意义:如果值空间中的任一元素均可以由某正交集中的元素准确的线性表出,我们就称该正交集是完备的,否则称该正交集是不完备的。

如果在正交函数集()()()()t g n ,t g ,t g ,t g 321之外,不存在函数x (t )()∞<<⎰2120t t dt t x ,满足等式:()()⎰=210t t idt t g t x ,则此函数集称为完备正交函数集。

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第一章 信号与系统
主要内容
重点
难点
1.信号的描述x[n]、x (t ),两者不同之处
2.【了解】 信号的功率和能量
3.【掌握】自变量变换(计算题目)、理解变换前后图片的缩放或信号的变化
4.【了解】 常见信号:指数(j t j n e e w w 、)、正弦(cos cos t n w w 、)、单位冲激(()[]t n d d 、)、单位阶跃(()[]u t u n 、)
5.【掌握】用阶跃函数表示矩形函数;冲激与阶跃信号的关系;冲激信号的提取作用;指数信号和正弦信号的周期性。

6.【了解】系统互联
7.【掌握】系统的基本性质:记忆与无记忆性、可逆性、因果性、稳定性、时不变与线性。

对已知系统进行性质判断(掌握)
1.3、5、7
1.0
0cos j n n e w w 、的周期性判断,是周期的条件,若是周期的,则周期:
2.00cos j t
t e
w w 、的周期:
自变量变换的量值
确定
0cos j n
n e w w 、的周期
性和频率逆转性。

系统的时不变性与线性等性质的证明
2T ωπ
=
2N m
ωπ
=
第二章 线性时不变系统
本章内容安排基本思路:
主要内容
难点 ✧ 系统的单位冲激响应容易求出:令 ()()x t t d =,对应的输出即为单位冲激响应() h t ;
✧ 将任意信号分解为冲激信号()[]t n d d 、的线性组合
[][][]; ()()()k x n x k n k x t x t d d t d t t ¥
¥
-
=-
=
-=

ò
✧ 利用LTI 系统的线性和时不变性,在单位冲激响应[]() h t h n 、
已知的情况下,推导连续时间和离散时间系统对任意输入x 的响应:
[][][]y n =x n * h n ; y(t)=x(t)* h(t)
✧ 利用输入输出的卷积关系,根据单位冲激响应[]() h t h n 、
,判断ITI 系统的性质
1.【掌握】卷积和
2.【掌握】卷积积分
3.【掌握】用[]() h t h n 、
判断LTI 的性质 4.【理解】 初始松弛 5. 【掌握】任意信号与冲
激信号、阶跃函数的卷积性质(对比1章冲激信号抽取作用)
卷积运算中,求和或者求
积时,上下限的确定
第三章 周期信号的傅里叶级数表示FS
本章内容安排基本思路:
主要内容
难点
✧ LTI 系统对复指数信号st n
e z 、响应容易求得:()st H s e 、()n H z z 其中()()s H s h e d t t t +
--
=
ò
、()[]k
k H z h k z
+
-=-

✧ 将周期信号分解为0jk t
e
w 的线性组合,即傅立叶级数表示式:
()()()0021jk t jk t T
k k k k jk t k T x t a e a e a x t e dt T
πωω+∞
+∞
=-∞=-∞-⎧==⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∑∑⎰
✧ 傅立叶级数收敛条件分析
✧ 从频域分析系统对信号的作用(3.9、3.10)
1.【掌握】连续时间周期信号的傅立叶级数公式,求常见信号的傅立叶级数
2.【掌握】收敛条件、傅立叶截断时的吉伯斯现象
3..【理解】滤波和频谱的概念,能够判断信号是否能通过一确定的滤波器 5.【掌握】RC 回路实现的滤波器的滤波特性分析,滤波器设计时的折衷思想。

提醒:可用第4章FT 方法。

4
第四章 连续时间傅里变换CFT
本章内容安排基本思路: 主要内容
难点 ✧ LTI 系统对复指数信号j t
e
w 响应容易求得:()j t H j e w w ✧ 将非周期连续时间信号分解为j t
e w 的线性组合,即傅立叶变换
✧ 研究傅立叶变换的性质,简化求复杂信号的傅里叶变换
✧ 利用FT 变换工具,建立频域分析微分方程的方法
1.【掌握】连续时间信号的傅立叶变换
2.【掌握】傅立叶变换的收敛条件
3.【掌握】常见信号的傅立叶变换、傅立叶变换的性质应用
4.【掌握】调制与解调的思想,根据已知条件,对调制解调系统各个环节能够写出表达式、画出频谱图
5.【掌握】用FT 方法求解微分方程的输入、输出、单位脉冲响应等。

1.积分性

2.对偶性
质 2.性质与自变量变
换结合求信号傅立叶变换
第六章信号与系统的时域和频域分析
本章内容安排基本思路: 主要内容难点
信号或者系统通过FT,可以转换为频域(即信号或者系统的傅立叶变换)表示,那么傅立叶变化的模和相位分别代表了信号或者系统的那部分特征?呢?
另外从频率来看,信号在什么传输条件下,通过系统传输不失真?1.【掌握】图象的傅立叶变换的模和相位代表什么?
2.【理解】系统的模和相位
3.【掌握】信号的不失真传输的条件,线性相位和非线性相位
4.【理解】群时延的概念和意义
5.【掌握】滤波器设计时,时域和频域不可兼顾,折衷思想,
6.【理解】对一个已知滤波器,能够根据其时频图,判断滤波
器的时域和频域的优劣,并说明原因,结合3.章
群时延
的概念
和意义
第七章 采样
第八章 通信系统
主要内容
主题 1.【掌握】采样定理;
2.【掌握】冲激串采样、零阶保持采样及其信号的重建的时、频分析;
3.【掌握】判断一个信号的奈奎斯特频率(结合FT 的性质),并确定如何才能合理;
4..【掌握】欠采样造成的混叠现象,找出几种欠采样的应用,并.3
5.-能对相应的现象从理论角度进行说明。

将连续信号变为离散样
本并内插重建的理论。

主要内容
主题 1.【了解】调制、解调、调制信号、载波等基本概念 2.【掌握】正弦幅度调制:正弦和复指数做载波;
3.【掌握】同步解调和非同步解调的时频分析;能对调制、解调系统各个环节的表达式和频谱进行分析。

从时域和频域,介绍了通
信系统中的各种调制技术、
第九章 拉普拉斯变换
4.【了解】频分多路复用及其的理论基础(调制技术)
5.【了解】时分多路复用技术。

对应的解调方法
主要内容
主题
1.【掌握】拉氏变换的公式及其收敛域,和傅立叶变换的关系;
2.【掌握】拉氏变换及其收敛域的性质;
3.【掌握】用拉氏变换对傅立叶变换几何求解;
4.【掌握】利用拉氏变换的性质a.求解复杂信号的拉氏变换b.分析系统特性,特别是稳定性和因果性;
5.【掌握】用单边拉氏变换,对不满足初始松驰条件(零输入响应不为零)的系统,进行求解。

(重点)
拉氏变换是对傅立叶变换的推广; 不稳定系统也可
在s 域研究; 特别对于非零初始
条件的系统,可以用单边拉氏变换进行求解。

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