信号与系统公式列表
信号与系统-公式
r 2
C1k C0
k
j
Z域 尺度变换
z ak f k F , a z a a
k m f k z
f k k m
1,2 a jb
e j
k C cos k D sin k 或A k cos k , 其中Ae
z
1
km
Pm k Pm 1k
m r m
m 1
m 1
Pk P0 1
k Pm k Pm 1k
Pa
k
k
Pk P0 1
时域积分
f
1
t F 0
F j j
不等于特征根时 等于特征单根时
t
尺度变换
f at
1 a
F j
a
F j
1,2 j
C cos t D sin t 或A cos t , 其中Ae
j
C jD
时移特性
f t t0 e
jt0
r 重共轭复根
r 1 r 2 Ar 1t cos t r 1 Ar 2t cos t r 2
t A0t r 2 cos t 0 e
频移特性
f t e
j0 t
F j 0
微分方程 激励 f t
微分方程 特征根 单实根
不同特征根所对应的齐次解 齐次解
yh t
对称性
傅里叶变换的性质
时域f t F j 频域 F jt 2 f
信号与系统 (11)
它在使用中有一些不便: 1) 不能解决信号动态范围与精度之间的矛盾; 2) 不能解决频率范围与精度之间的矛盾;
波特图采用对数坐标,解决上面的问题。而且它有利 于系统综合。
二、 对数频率特性
假设: H ( jω ) = H ( jω ) e jϕ (ω ) 。对其取对数:
G(ω) = 20log[H ( jω) ]
单位:分贝(Deci-Bel,dB)。 奈培与分贝的转换关系:1 Np = 8.686 dB
在理论分析中,一般使用 Np;在实际应用中,一般使 用 dB
用分贝表示增益,解决了信号动态范围与精度之间的 矛盾。如果在频率坐标中同样使用对数坐标,则同样可以 解决频率的范围与精度之间的矛盾。
这样一来就形成了波特图。
H ( jω)
80dB 10000
60dB 1000
40dB 100
20dB 10
01
0.001 0.01 0.1
1
-20dB
10 100 1000 10000
ω
波特图的横坐标可以用 logω ,也可以用 log f ;
在波特图的横坐标上,一般直接标注频率值;
波特图的横坐标上只能表示 ω > 0 或者 f > 0 频率下
函函
电流传输函数:
数
数
电流 I1(s) 电流 I2(s)
Ti21(s)
=
I2(s) I1(s)
电压传输函数:
电压U1(s) 电压U2 (s)
Tu
21(s)
=
U2(s) U1(s)
三、 H (s) 、 H ( p) 、 H ( jω ) 、 h(t) 之间关系
信号与系统第2章信号的复数表
kC ka jkb
| kC| e j k 0
பைடு நூலகம்
kC
|
kC
|
e
j(
)
k 0
共轭:
C* a jb
C* C e j
虚轴 j
C
kC
实轴
虚轴 j
C
实轴
C*
做复数的数乘运算时,复数的实部和虚部均要与乘数 相乘并作为新复数的实部和虚部。
换一种说法,做复数的数乘运算时,复数的模要与乘 数的绝对值相乘,作为新复数的模,而辐角的值要依 据乘数的符号确定,如乘数为非负实数,则辐角不变, 否则辐角要偏移180度。
第二章 信号的复数表示
2.1 欧拉公式
欧拉公式
欧拉公式,定义:
ejwt coswt j sinwt e jwt cos(wt) j sin(wt) coswt j sinwt (e jwt )*
注: X * 表示 X 的共轭
2.2 信号的复数表示
1、复数形式
做复数的共轭运算时,复数的实部不变而虚部取负。
换一种说法,做复数的共轭运算时,复数的模不变, 而辐角取负。
2、复数的加法和乘法
C1 、 C2 为复数,C1 a1 jb1 ,C2 a2 jb2 C1 | C1 | e j1 ,C2 | C2 | e j2 复数加法: C C1 C2 (a1 a2) j(b1 b2) 复数乘法: D C1 C2 a1a2 ja1b2 jb1a2 j2b1b2 , 复数中定义 j2 1 ,故 D (a1a2 b1b2) j(a1b2 b1a2)
信号与系统公式大全
信号与系统公式大全1.傅里叶变换公式:F(ω) = ∫f(t)e^(-jωt)dtf(t)=∫F(ω)e^(jωt)dω2.傅里叶级数公式:f(t) = a_0/2 + ∑[a_n*cos(nωt) + b_n*sin(nωt)] a_n = (2/T)∫[f(t)*cos(nωt)]dtb_n = (2/T)∫[f(t)*sin(nωt)]dt3.傅里叶变换与傅里叶级数之间的关系:F(ω)=2π∑[a_n*δ(ω-nω_0)+b_n*δ(ω+nω_0)]a_n=f(nT)/Tb_n=04.系统均方根误差公式:E = √(∫[y(t)-x(t)]^2dt)5.窄带系统的频率响应公式:H(ω)=,H(0),*e^(jφ)φ=∠H(ω)-∠H(0)6.线性时不变系统的冲激响应公式:h(t)=L^{-1}[H(ω)]7.卷积公式:y(t)=h(t)*x(t)=∫h(τ)x(t-τ)dτ8.卷积定理:F_y(ω)=H(ω)F_x(ω)9.线性时不变系统的输入-输出关系公式:y(t)=x(t)*h(t)10.系统频率响应的幅度与相位关系:H(ω)=,H(ω),*e^(j∠H(ω))11.奇谐信号的频谱:F(ω)=∑[C_k*δ(ω-2kπ/T)]C_k = (2/T)∫[f(t)*sin(kωt)]dt12.偶谐信号的频谱:F(ω)=∑[C_k*δ(ω-2kπ/T)]C_k = (2/T)∫[f(t)*cos(kωt)]dt13.系统频率响应的单位脉冲响应关系:H(ω) = ∫h(t)e^(-jωt)dt以上是信号与系统中的一些重要公式,这些公式是理解和分析信号与系统的基础。
在学习时,我们可以通过掌握这些公式,理解它们的意义和用途,以便更好地应用在实际问题中。
同时,信号与系统还涉及到很多其他的公式和定理,如采样定理、拉普拉斯变换、Z变换等,这些内容超过1200字无法一一列举。
如果对这些公式有更进一步的了解,推荐阅读相关的教材和参考资料,以便更好地理解信号与系统的知识。
信号与线性系统分析总结
•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。
总结
➢ 能量信号与功率信号
将信号f (t)施加于1Ω电阻上,它所消耗的瞬时功率为| f (t) |2, 在区间(–∞ , ∞)的能量和平均功率定义为
-2 -1 0 1 2 3 ki
总结
例2 f1(k) ={0, 2 , 1 , 5,0} ↑k=1
f2(k) ={0, 3 , 4,0,6,0} ↑k=0
解:
3 , 4, 0, 6
×—————2 ,——1 ,—5 15 ,20, 0, 30
3 , 4, 0, 6 6 ,8, 0, 12 + ———————————— 6 ,11,19,32,6,30
总结
第二章 连续系统的时域分析
➢系统的时域求解,冲激响应,阶跃响应。
➢时域卷积: f1 (t) * f2 (t) f1 ( ) f2 (t )d
图解法一般比较繁琐,但若只求某一时刻卷积 值时还是比较方便的。确定积分的上下限是关
f1(-τ)
键。
f 1( τt )
2
f1(2-τ)
f1(t)、 f2(t)如图所示,已知f(t) = f2(t)* f1(t),求f(2) =?
*
d
n f 2 (t dtn
)
t
t
t
[
f1
(
)
*
f 2 ( )]d
[
f1 ( ) d ] *
f 2 (t)
f1 (t) *[
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 →∞=-=∑(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。
⎰∞∞-=t t f E d )(2def3 ① ②4、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。
5、阶跃函数和冲激函数 (1)单位阶跃信号00()10t u t t <⎧=⎨>⎩0t =是()u t 的跳变点。
(2)单位冲激信号定义:性质:()1()00t dt t t δδ∞-∞⎧=⎪⎨⎪=≠⎩⎰ t1)取样性 11()()(0)()()()f t t dt f t t f t dt f t δδ∞-∞∞-∞=-=⎰⎰()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=-2)偶函数 ()()t t δδ=-3)尺度变换 ()1()at t aδδ=4)微积分性质 d ()()d u t t tδ= ()d ()t u t δττ-∞=⎰(3)冲激偶 ()t δ'性质: ()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=-()()d (0)f t t t f δ∞-∞''=-⎰()d ()tt t t δδ-∞'=⎰()()t t δδ''-=- ()d 0t t δ∞-∞'=⎰(4)斜升函数 ()()()d tr t t t εεττ-∞==⎰(5)门函数 ()()()22G t t t τττεε=+--6、系统的特性 (重点:线性和时不变性的判断) (1)线性1)定义:若同时满足叠加性与均匀性,则称满足线性性质。
信号与系统公式大全
t
i(t)dt
C
u(t) 1 i(t) pC
UC (t) 1 IC (t) jC
UC
(s)
1 Cs
IC
(s)
1 s
uC
(0
)
IC (s) CsUC (s) CuC (0)
电 感
u(t) L d i(t) dt
u(t) pL i(t)
UC (t) jL
IC (t)
UL(s) LsIL(s) LiL (0 )
IL
(s)
1 Ls
UL
(s)
1 s
iL
(0
)
五.连续时间系统时域分析
系统 建立微分方程 建立算子方程: D( p)y(t) N( p) f (t) 系统的特征方程: D() D( p) p 0
求特征根 零输入响应方程 D( p) yx (t) 0
泛函定义: f (t) '(t)dt [ d f (t)] f '(0) 说明:1. '(t) 量纲是 s2
dt
t 0
3. '(t) 是奇函数
2.强度 A 的单位是Vs2
筛选特性
取样特性 展缩特性
f (t) '(t t0 ) f (t0) '(t t0 ) f '(t0) (t t0 )
1 ( p a)n
b ( p a)2 b2
pa ( p a)2 b2
a (t) au(t) eatu(t) tn1 eatu(t)
(n 1)!
eat sin(bt)u(t) eat cos(bt)u(t)
信号与系统ppt
3t) 3 (t
3) dt
0
(6)(t 3 2t 2 3) (t 2) (23 2 22 3) (t 2) 19 (t 2)
(7)e4t (2 2t) e4t 1 (t 1) 1 e4(-1) (t 1) 1 e4 (t 1)
2
2
2
(8)e2t u(t) (t 1) e2(-1)u(1) (t 1) 0 (t 1) 0
表征作用时间极短,作用值很大的物理现象的数学模型。
④ 冲激信号的作用:A. 表示其他任意信号
B. 表示信号间断点的导数
二、奇异信号
2. 冲激信号
(4) 冲激信号的极限模型
f (t) 1
g (t) 1
2
t
t
h (t) 2
t
1/
(t) lim f (t) lim g (t) lim h (t)
(t
π )dt 4
(2)23e5t (t 1)dt
(3)46e2t (t 8)dt (4)et (2 2t)dt
(5)22(t 2
3t) ( t
3
1)dt
(6)(t 3 2t 2 3) (t 2)
(7)e4t (2 2t) (8)e2t u(t) (t 1)
1. 在冲激信号的抽样特性中,其积分区间不一定 都是(,+),但只要积分区间不包括冲
激信号(tt0)的t=t0时刻,则积分结果必为零。
2.对于(at+b)形式的冲激信号,要先利用冲激信 号的展缩特性将其化为(t+b/a) /|a|形式后,
方可利用冲激信号的抽样特性与筛选特性。
二、奇异信号
3. 斜坡信号
定义:
r(t
)
t 0
信号与系统傅里叶变换对总结
| z | 1
| z | 1
[r cos 0 n]u[n]
n
| z | r
[r sin 0 n]u[ n]
n
| z | r
te at u(t ), Re{a} 0
t n 1 e at u (t ), Re{a} 0 (n 1)!
减幅余弦
e at cos(0t )u (t )
减幅正弦
e at sin(0t )u (t )
0 (a j ) 2 +0 2
1 a t2
2
a
e
a
j
)
[n]
u[n]
单位阶跃序列
单边指数序列
nu[n], | | 1
1 1 e j
复指数序列
e
j0 n
l
2 (
0
2 l )
2 l ) ( 0 2 l )
余弦序列
cos 0 n
sin 0 n
l
sin(0t )
1
2 ( )
jk0t
周期波
k
ce
k
2
k
c ( k )
k 0
周期矩形脉冲
t T1 / 2 A, 0, T1 / 2 t T1 / 2
2 A sin(k0T1 / T0 ) ( k0 ) k k
1
单位冲激 延迟冲激
(t )
(t t0 )
sgn(t )
e jt0
2 j
正负号函数
单位阶跃
u(t )
1 ( ) j
j ( ) 1
信号与系统 第六章
ω ω (1 ω ) = +j 2 2 2 (1 ω ) + ω (1 ω 2 ) 2 + ω 2
2
V 1
ω =0
H ( jω )
1 2
U
= U (ω ) + jV (ω )
ωห้องสมุดไป่ตู้
3.极点,零点图(Pole-Zero Plot ) 极点, 极点 系统函数可以表示成有理函数的形式, 系统函数可以表示成有理函数的形式,即
M e , M r 为有限值
∵ r (t ) = e (t ) h (t )
∴ r (t ) = e(t ) h(t ) =
+∞
∫
+∞
∞
e(t τ )h(τ )dτ
+∞ ∞
≤ ∫ e(t τ ) h(τ ) dτ ≤ ∫ h(τ ) dτ M e = M r ∞
∴ 要求
结论: 结论:
除个别孤立的冲激函数外,单位冲激响应都应是有限的 有限的, ∫ 除个别孤立的冲激函数外,单位冲激响应都应是有限的,即
bm s m + bm1s m1 + + b1s + b0 H (S ) = an s n + an1s n1 + a1s + a0 极点——使 H (s ) 为无穷大的 使 极点 零点——使 零点——使 H (s ) 为 0 的 (1)
s 值,即分母多项式等于 的根; 即分母多项式等于0的根 的根;
表示系统函数的方法常用三种方法:频率特性曲线, 表示系统函数的方法常用三种方法:频率特性曲线, 复轨迹和极点零点分布图. 复轨迹和极点零点分布图. 1.频率特性(即系统的频率响应特性) 频率特性(即系统的频率响应特性) 频率特性
信号与系统常用公式
常用公式第一章判断周期信号方法两个周期信号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。
2/2/2/(2/),/N N M M N πβπβπβπβπβ==仅当为整数时正弦序列才具有周期当为有理数时 正弦序列仍具有周期性, 其周期为取使为整数的最小整数当2为无理数时 正弦序列不具有周期性,1、连续正弦信号一定是周期信号,而正弦序列不一定是周期序列。
2、两连续周期信号之和不一定是周期信号,而两周期序列之和一定是周期序列。
信号的能量 def2()E f t dt +∞-∞=⎰信号的平均功率 def2/2/21lim ()T T T P f t dt T +-→∞=⎰ 冲激函数的特性'''()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ=- ()()(0)()f t t f t δδ=()()()()f t t a f a t a δδ-=- ()()(0),f t t dt f δ∞-∞=⎰()()()f t t a dt f a δ∞-∞-=⎰()()11()()n n n at t a a δδ=g 001()()t at t t a aδδ-=- 000()()()()f k k k f k k k δδ-=-()()()()(1)(0)n n n t f t dt f δ∞∞=-⎰- ''()()(0)t f t dt f δ∞∞=-⎰-动态系统是线性系统的条件可分解性 {}{}{}{}()()()0,()(0),0f x y y y T f T x •=•+•=•+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ 零状态线性 {}{}{}{}{}{}12120,()()0,()0,()T af t bf t aT f bT f +=•+•⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 零输入线性 {}{}{}{}{}{}1212(0)(0),0(0),0(0),0T ax bx aT x bT x +=+⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦判断系统时不变、因果、稳定的方法。
信号与系统公式大全
1 f (k ) = 2π
jθ
)e jθk dθ
af1 (t ) + bf 2 (t ) ↔ aF1 ( jω ) + bF2 ( jω ) f (t ± t 0 ) ↔ e ± jωt0 F ( jω )
af1 (k ) + bf 2 (k ) ↔ aF1 (e jθ ) + bF2 (e jθ ) f (k ± m) ↔ e± jθm F (e jθ ) e ± jkθ 0 f (k ) ↔ F (e j (θ θ 0 ) ) f ( k / n) f ( n ) (k ) = ↔ F (e jnθ ) 0 f ( − k ) ↔ F ( e − jθ ) f1 (k ) * f 2 (k ) ↔ F1 (e jθ ) F2 (e jθ ) f1 (k ) f 2 (k ) ↔ 1 2π
a k sin( βk )ε (k )
az sin β z 2 − 2az cos β + a 2
sgn(t )
1
β3
1 2β 3
[ βt − sin( βt )]ε (t )
a k cosh( βk )ε (k )
a k sinh( βk )ε (k )
az sinh β z 2 − 2az cosh β + a 2
∞ f (t ) ↔ F (η )dη s t
∫
f (k ) ↔ zm k+m
F (η )
f (0) = lim F ( z ) , f (1) = lim [ zF ( z ) − zf (0)]
z →∞
F ( jt ) ↔ 2πf (−ω )
∞
f (0 + ) = lim sF ( s ), F ( s ) 为真分式
信号与系统-公式总结
4复频域微分
5复频域积分
※6时域卷积
※4. 拉普拉斯反变换 ⑴部分分式展开法
复频域,
⑵留数法 留数法是将拉普拉斯反变换的积分运算转换为求被积函数各极点上留 数的运算,即
其中 (为一阶极点) 或 (为阶极点)
第四章 Z变换
1. Z变换定义
正变换: 双边:
单边:
2. Z变换收敛域ROC:满足的所有z值
★ ROC内不包含任何极点(以极点为边界); ★ 右边序列的ROC为 的圆外; ★ 左边序列的ROC为 的圆内; ★ 双边序列的ROC为 的圆环。 ★ 有限长序列的ROC为整个 z 平面 (可能除去z = 0 和z = );
冲激 脉冲
※※
直流 函数 ※ 冲激 序列
第三章 拉普拉斯变换
1 定义 双边拉普拉斯变换 单边拉普拉斯变换 单边变换收敛条件:
拉普拉斯反变换 称为收敛域。
2 常见函数的拉普拉斯变换
公式序号
原函数,
※1
※2
※※3
像函数
频谱图
※※4 ※5 ※6
3 拉普拉斯的基本性质
性质
时域
※※1时间平 移
※2频率频移
※3时域微分
1 差分方程的一般形式
前向差分: 后向差分: 2 卷积法 (1)零输入响应 :激励时初始状态引起的响应 Step1 特征方程,特征根; Step2 解形式或 ;
Step3 初始条件代入,确定系统; (12)零状态响应 :初始状态为零时外加激励引起的响应 方法1:时域分析法 方法2:变换域分析法
Step1: 差分方程两边Z变换(注意初始状态为零); 左移位性质
第六章 第七章 第八章 连续系统时域、频域和复频 域分析
1 线性和非线性、时变和非时变系统判别 (1)线性和非线性 先线性运算,再经系统=先经系统,再线性运算
信号与系统_常用数学电路基础(复习)
e 给出 k 项: (C1 C2 x Ck x
rx
其中, m ( x) 是与 Pm ( x) 同次(m 次)的多项式,而 k 按 Q
不是特征方程的根、是特征方程的单根或是特征方程的重
根依次取为0、1、2. (2) f ( x) e x [ Pl ( x) cos x Pn ( x)sin x] 型
(1) (2) 特解形式: y x k e x [ Rm ( x) cos x Rm ( x)sin x]
f ( x)dx
0
f ( x)dx
都收敛,则称上述两反常积分之和为函数 f ( x)在无穷区间(, )
上的反常积分,记作
f ( x)dx,即
0
f ( x)dx f ( x)dx
0
f ( x)dx lim f ( x)dx lim f ( x)dx
b
a
f ( x)dx F (b) F (a)
分部积分公式:
b
a
udv [uv] vdu
b a a
C.Y.W@SDUWH 2011
b
信号与系统
0 常用数学电路基础(复习)
3
2. 积分上限的函数及其导数(上册第五章P235)
定理1:如果函数 f ( x) 在区间[a, b] 上连续,则积分上限的函数
电容: iC (t ) C d v(t )
信号与系统§1-2 常用信号介绍
平移: R(t t0 ) (t t0 )u(t t0 )
R(t t0 )
0t01 Fra bibliotek t0t
•与单位阶跃信号的关系: 是单位阶跃信号的积分:
R(t )
u(t )
1
u()d
t
0
t
R(t )
1
所以
dR (t ) u (t ) R(t ) dt
0
1
t
• 三角脉冲的表示:
1 G (t ) 0 t 2 t 2
G (t )
1
2
0
2
t
u (t ) u (t ) 2 2
2、单位斜变信号:R(t )
t 函数式:R(t ) 0 t 0 t 0
R(t )
波形图:
1
tu (t )
1
0
1
t
还有一个类似的函数,sinc(t) sin t sin c(t ) t
8、高斯函数信号(钟形脉冲):
0.78 A
x(t )
A
A e
x(t ) Ae
t )2 (
0
2
t
高斯函数信号,也称高斯脉冲,因其形似悬挂的金钟而 称为钟形脉冲。由于它的时宽频宽积较小,而备受青睐。
1
uc (t )
t
1 R
i (t )
t 0 t0
t
减小电阻R
R
i (t )
t (1 e R ) t 0 uc (t ) t 0 0
u(t )
c 1F
uc (t )
1
uc (t )
信号与系统常用公式汇总_
信号与系统常用公式汇总_1.傅里叶级数公式:信号x(t)的周期为T时,它的傅里叶级数展开式为:x(t) = a0 + Σ(an*cos(nω0t) + bn*sin(nω0t)),其中n为整数,ω0 = 2π/T,an和bn为傅里叶系数。
2.傅里叶变换公式:连续时间信号x(t)的傅里叶变换为:X(ω) = ∫( -∞到+∞ ) x(t)*e^(-jωt)dt。
3.逆傅里叶变换公式:连续频率信号X(ω)的逆傅里叶变换为:x(t)=(1/2π)*∫(-∞到+∞)X(ω)*e^(jωt)dω。
4.傅里叶变换对称性:X(-ω)=X(ω)*,即傅里叶变换对称于原点。
5.卷积定理:连续时间卷积的傅里叶变换等于信号的傅里叶变换之积,即:x(t)*h(t)的傅里叶变换为X(ω)*H(ω)。
6.系统频率响应:系统的频率响应H(ω)是指系统对频率为ω的输入信号的增益和相位的影响。
7.系统单位冲激响应:系统对单位冲激信号δ(t)的响应称为系统的单位冲激响应h(t)。
8.系统的冲激响应和频率响应的关系:系统的冲激响应h(t)和频率响应H(ω)满足傅里叶变换的关系:H(ω) = ∫( -∞到+∞ ) h(t)*e^(-jωt)dt。
9.系统的传递函数:系统的传递函数H(ω)是频率响应H(ω)的傅里叶变换。
10.系统的单位阶跃响应:系统对单位阶跃信号u(t)的响应称为系统的单位阶跃响应s(t)。
11.傅里叶变换的线性性质:对于信号x(t)和y(t)和常数a和b,有以下性质:a*x(t)+b*y(t)的傅里叶变换为a*X(ω)+b*Y(ω)。
12.傅里叶变换的时移性质:对于信号x(t),有以下性质:x(t-t0)的傅里叶变换为e^(-jωt0)*X(ω)。
13.周期信号的傅里叶变换:周期信号x(t)的傅里叶变换可以通过傅里叶级数的频谱乘以δ函数的序列得到。
14.采样定理:若连续时间信号x(t)的带宽为BHz,则它的采样频率应大于2BHz,以避免采样失真。
信号与系统概念公式总结
信号与系统概念,公式集: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:wtj wt ejwtsin 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 dtt 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。
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2
n! ( a j )
n 1
E Sa
2
e
sin(t )u(t )
( s )2 2
s ( s )2 2
e t cos( t )u (t )
表3 名称 时域 f ( t )
傅里叶变换的主要性质 名称 时域 f ( t )
频域 F ( )
表1
f (t )
常见信号的傅里叶变换
F ( ) 傅里叶变换
表 2 常见信号的单边拉普拉斯变换
f (t ) , t 0 F ( s ) L[ f ( t )]
(t )
1
A2 ( )
(t )
u(t )
1
1 s 1 s
直流信号 A
u (t )
( )
2 j 1 a j
1 1 0 F ( s ) f ( )d s s
尺度变换
f ( at )
1 s F ( ) , a0 a a
s 域微分
定理
tf (t )
Hale Waihona Puke d F ( s) , ds
s 域频移
特性
e
s0t
f (t ) F ( s s0 )
s 域积分
定理
f (t ) s F ( )d t f (0 ) lim f ( t ) lim sF ( s )
t 0 s
时域微分 定理
d f (t ) sF ( s ) f (0 ) dt
初值终值 定理
f ( ) lim f (t ) lim sF ( s)
t s0
( ) ( )
X ( ) X
频域微分
( jt ) f (t )
dF ( ) d
对称性 尺度变换
F (t ) 2 f ( )
时域卷积 频域卷积
f1 (t ) f 2 (t ) F1 ( ) F2 ( )
f ( at )
1 F ( ),a 0 a a
1 j
n
e t u ( t )
sgn( t )
t u ( t ), n 正整数
sin( t ) u ( t ) cos( t ) u ( t )
t
n! s
2 n 1
e at u (t ) t ne at u (t )
E[u (t )u (t )] 2 2
s 2
f1 (t ) f 2 (t )
t
1 F1 ( )F2 ( ) 2
时移特性
f (t t0 )F ( )e-jt0 , f (t )e j0t F ( 0 )
时域积分
f ( ) d F (0) ( )
1 F ( ) j
频移特性
频域积分
f (0) (t ) j
频域 F ( )
F ( ) f (t )e jt dt ,
定义
f (t ) 1 jt F ( )e d 2
时域微分
df (t ) j F ( ) dt
对实信号有: 奇偶虚实
H ( ) H ( ) , R ( ) R ( ),
f (t ) F ( ) d t
表 4 单边拉普拉斯变换的基本性质 名称 时移性 时域 f ( t )
频域 F ( s )
名称 时域积分 定理
t
时域 f ( t )
f ( )d
频域 F ( s )
f (t t0 )u(t t0 )F ( s )e st0 , t0 0