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东南大学电子信息工程之信号与系统第12讲-PPT精选文档
角频率为w的输出信号与输入信号的幅度之比
系统的相频特性
( ) ( ) ( ) R E
角频率为w的输出信号与输入信号的相位差
二 周期信号的分析方法 e(t) H(jw) r(t)
F.S
jn t e(t) A e n n
jn r ( t) A H ( jn ) e n n
一、周期性信号的功率谱
周期信号的功率等于该信号在完备正交函 1 Parseval定理： 数集中分解后各个子信号功率的和。
n t f (t) A e n n
设：R＝1Ω
1 功率： P f 2(t) T
T 2 T 2
n
An
2
n
1
2
0
t
0 2
2
第四章 信号与线性系统的应用
• • • • 1 2 3 4 熟练掌握信号的频域分析方法 理想低通滤波器及系统因果性可实现性 熟练掌握调制与解调及AM波的频谱 熟练掌握线性系统不失真的频响特性
第一节 信号的频域分析
1 熟练掌握利用傅立叶变换的求系统响应 2 周期信号的分析方法
P
n
功率只与幅度谱模的平方有关，与相位无关
2 有效值
P
n
An
2
I .1
2
有效值（方均根值）
I
n 1
An
2
二、非周期信号（能量信号）的能量谱
W f
2
1 2 F ( j ) d ：Rayleigh 定理 ( t) dt 2
东南大学电子信息工程之信号与系统第8讲
y A
偶函数
-T/4 0 T/4 T
x
y A
偶，奇谐函数
-T/4 0 T/4 T
x
y A
-T/4 0 T/4 T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x
奇，奇谐函数
例：如图所示的信号中，含有谐波分量为
A 直流、正弦及余弦项 B 只有直流、正弦项 C 只有直流、 余弦项 D 只有直流、奇次余弦项 E 只有直流、奇次正弦项
2
…
1
…
-3 -1 1 3 5
• “非周期信号都可用正弦信号的加权积分表示” ——傅里叶的第二个主要论点
一 傅立叶级数的三角形式
周期信号可展开成正交函数线性组合的无穷级数： 三角函数式的 傅立叶级数
2 T
f(t)a 2 0n 1(anco n stbnsinn t)
直流
基波分量
谐波分量
分量
n =1
T
2 T
2
f(t)ejntdt
2
f(t)a 2 0 n 1(a nco n s t b nsin n t)
2 T
欧拉公式： ejcosjsin
f(t)a 2 0 n 1(a nco n s t b nsin n t)
a 2 0 n 1(a nej n t 2 ej n t b nej n t2 jej n t)
例:信号分解成傅立叶级数后的有效值
I2
i
Pi
a02 4
i0
12(ai2
bi2)
Ai 2
i
功率只与幅度谱模的平方有关，与相位无关
作业： 作业：3.6 3.8 3.9(b)3.10
电子信息工程专业PPT课件
Part 2
• 2.4人才流失严重.缺乏高技术人才
• 世界各国不惜花巨资来培养高水平的信息专业队伍。“科学 技术是第一生产力”,对于信息产业的发展更是至关重要。只有 拥有技术,信息产业就会向前发展。但是我国电子专业人才流失 严重,电子特别是高科技行业严重缺乏高科技人才。加强人才培 养,建立一支具有很强研发创新能力的信息人才队伍,是我国电子 产业急需解决的困难。
介绍人：桂馨
前言
在如今社会，电子行业变得越来越重要， 与人们的生活越来越密切，所以电子信息 的专业变得非常热火，短时间内不会出现 冷门的迹象，但是有多少人对电子信息工 程了解呢？ 有许多同学其实并不了解电子信息工程是 什么，也不知道以后是干什么的，懵懵懂 懂选择了这个专业。
接下来，有一些小小的彩蛋。
• 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术 于一体的专业。本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系
Part 1
• • 电子信息工程专业主要是学习基本电路知识，并掌握用计算机等
处理信息的方法。首先要有扎实的数学知识，对物理学的要求也很高， 并且主要是电学方面；要学习许多电路知识、电子技术、信号与系统、 计算机控制原理、通信原理等基本课程。学习电子信息工程自己还要 动手设计、连接一些电路并结合计算机进行实验，对动手操作和使用 有很高要求。
专业要求 企业需求
就业前景与就业方向
Part 1
电子信息工程简介
电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息 控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备 与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在，电子信息工程已 经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信 号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们周围的网络怎 样传递数据，甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要 涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学 习认识这些东西，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和 开发。
电子信息工程PPT讲义.ppt
109机
我国工业部门在第二代晶体管计算机研 制与生产中已发挥重要作用。华北计算所先 后研制成功108机、108乙机(DJS-6)、121机 (DJS-21) 和320机(DJS-6)，并在738厂等五 家工厂生产。哈军工（国防科技大学的前身） 于1965年2月成功推出了441B晶体管计算机，
生产了40多台。
第三代基于中小规模集成电路的计算机 研制(1973-80年代初)
1973年，北京大学与北京有线电厂等 单位合作研制成功运算速度每秒100万次的 大型通用计算机。进入80年代，我国高速 计算机，特别是向量计算机有新的发展。 1983年中国科学院计算所完成我国第一台 大型向量机－757机，计算速度达到每秒 1000万次。
1964年我国第一台自行设计的大型通用数 字电子管计算机119机研制成功，平均浮点运算 速度每秒5万次，参加119机研制的科研人员约 有250人，有十几个单位参与协作。
第二代晶体管计算机研制(1965-1972年)
1965年研制成功的我国第一台大型晶体管计 算机（109乙机）。实际上从1958年起计算所就 开始酝酿启动。在国外禁运条件下要造晶体管计 算机，必须先建立一个生产晶体管的半导体厂 （109厂）。经过两年努力，109厂就提供了机器 所需的全部晶体管（109乙机共用2万多支晶体管， 3万多支二极管）。对109乙机加以改进，两年后 又推出109丙机，为用户运行了15年，有效算题 时间10万小时以上，在我国两弹试验中发挥了重 要作用，被用户誉为“功勋机”。
1.信息技术和信息科学的概念
信息技术指对信息进行一系列处 理，如存储、显示、传递、转换、 分析和利用等所需要的技术。我 们通常讲的信息技术主要指信息 的处理方式和处理能力。 信息技术的核心：微电子技术、 通信技术、计算机技术及网络技 术。
东南大学电子信息工程课件51
2019/12/15
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例题5.2: 试判断图示电路的反馈组态(反馈类型)?
交直流 电压 串联 负反馈
2019/12/15
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5.1.3 反馈的基本方程
1. 闭环放大倍数的一般表达式 2. 反馈深度 3. 环路增益
2019/12/15
11
1. 闭环放大倍数的一般表达式
开环放大倍数：
A
X o X 'i
特别：当 1AF ＞＞1 称为深度负反馈
2019/12/15
A f
1 F
13
3.环路增益 A F
AF
Xo
Xf
Xf
X 'i Xo X 'i
是指放大电路和反馈网络所形成环路的增益
2019/12/15
14
反馈系数 ：
F
X f X o
闭环放大倍数：
A f
X o X i
X 'iX i X f
量纲说明
Af
Xo Xi
Xo X'iX f
2019/12/15
X o
X 'i
X 'i X 'i
X o X 'i
X f X o
A 1 A F
12
2019/12/15
开环
闭 环
• X o —— 输出 • X i —— 输入 • X f —— 反馈 • X 'i —— 净输入
• X —— U或I 2
5.1.2反馈类型与判别
⑴直流反馈和交流反馈
东南大学电子信息工程之信号与系统第18讲
0
F (s)
s2 s2 1
t sin t (t)
1
终值定理：
已知F (s), 求f ()
f () lim sF (s)
s0
条件：F(s)的极点在坐标轴左边或原点的单阶极点。
例：f (t) eat (t)
0 a 0
F(s)
1 sa
f () lim s s0 s a
1 a 0 不满足条件
0
5
6
第四节 线性系统的s域分析
e(t)
r(t)
线性系统
设线性系统的微分方程为：
r (n)(t) an1r (n1)(t) a0r(t) bme(m)(t) bm1e(m1)(t) b0e(t)
RZS (s) H (s)E(s)
H(s)
H( p)
ps
H(
j)
j s
bm sm bm1sm1 b0 sn an1sn1 a0
10
例1：
已
知
一
线
性
系
统d 2 dt 2
r(t) 3
d dt
r(t)
2r (t )
d dt
e(t )
2e(t )
若r(0 ) 1;r'(0 ) 2;e(t ) 2e3t (t ),求r(t )
一、求零输入响应 rzi (t ) (4et 3e2t ) (t )
零输入响应，由初始储能引起，变化规律由系统微分 方程的特征根。这样的分量叫自然分量
d dt rzi (t )
d2 dt 2
rzi (t )
sRzi (s) r(0 )
Rzi (s)
s2 Rzi (s) sr(0 ) r'(0 )
东南大学电子信息工程之信号与系统第6讲
f1(t)
2
-2
02 t
-2
f2(t)
(2)
01
t
分析：f (t)* (t) f (t)
4
1)微分：d dt
u(t )
*
v(t
)
d dt
u(t
)
*
v(t
)
u(t )
*
d dt
v(t
)
2)积分：t u( ) * v( )d
t
u(
)d
* v(t)
u(
t
)
*
t
v(
)d
3)微积分：u(t) v(t) dv(t) t u( )d du(t) t v( )d
e(t ),
e(t) et (t),r(0 ) 3.5, r'(0 ) 8.5,求r(t)
rzi (2e2t 1.5e3t ) (t ) rzs (0.5et e2t 0.5e3t ) (t )
零输入响应只包含自由响应。
零状态响应包含自由响应和受迫响应。
通解：自由响应 特解：受迫响应。
-T- -T - 0
T +T 2T
t
8
6、与δ(t) 的卷积：
1) f (t) (t) f (t)
2) f (t) '(t) f '(t)
3) f (t) n(t) f n(t)
4) f (t) ( t )n ( )d ( t )n f ( )d
9
卷积的说明： 1)折线信号和其它信号的卷积，折线信号的微分一般可以化 成冲激信号，利用冲激的卷积求解 2）在图形卷积的时候，特别要注意卷积面积的计算。
1 f1 ( )
f2(t )
东南大学电子信息工程之信号与系统第15讲
0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
H ( j )
5
500 1000
( ) 5
500 45
1000
2)e(t) 3[cos(100t) 2]cos(300t) 不失真
＝ 3 [cos(200t)＋cos(400t)] 6cos(300t) 2
r(t)＝15 [cos(200t- )＋cos(400t- )] 30cos(300t- 3 )
2
4
4
4
input 1
0
-1 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2
output 1
0
-1
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
eeror 1
0
-1
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
input 1 0.5 0 -0.5 -1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 output
-0.5
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
H ( j )
5
500 1000
( )
5
500 1000
4
斜率0.1
2)e(t) 3[cos(10t) 2]cos(300t) 不失真
＝ 3 [cos(290t)＋cos(310t)] 6cos(300t) 2
r(t)＝15 [cos(290t- 29 - )＋cos(310t- 31 - )] 30cos(300t- 30 - )
H ( j )
5
500 1000
( ) 5
500 45
1000
2)e(t) 3[cos(100t) 2]cos(300t) 不失真
＝ 3 [cos(200t)＋cos(400t)] 6cos(300t) 2
r(t)＝15 [cos(200t- )＋cos(400t- )] 30cos(300t- 3 )
2
4
4
4
input 1
0
-1 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2
output 1
0
-1
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
eeror 1
0
-1
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
input 1 0.5 0 -0.5 -1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 output
-0.5
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
H ( j )
5
500 1000
( )
5
500 1000
4
斜率0.1
2)e(t) 3[cos(10t) 2]cos(300t) 不失真
＝ 3 [cos(290t)＋cos(310t)] 6cos(300t) 2
r(t)＝15 [cos(290t- 29 - )＋cos(310t- 31 - )] 30cos(300t- 30 - )
经典课件：东南大学电子信息工程之微机学第5章-4(3学时)串行通信接口
3
1. 异步通信
收发双方时钟不统一；
串行通信时的数据、控制和状态信息都使 用同一根信号线传送；
收发双方必须遵守共同的通信协议（通信 规程），才能解决传送速率、信息格式、 位同步、字符同步、数据校验等问题；
串行异步通信以字符为单位进行传输，其 通信协议是起止式异步通信协议。
.
4
起止式异步通信协议
当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送数 据时，发出CTS有效信号来响应RTS信号；
RTS和CTS是数据终端设备与数据通信设备间一 对用于数据发送的联络信号。
.
17
RS-232C的引脚（3）
DTR（输出）：数据终端准备好
通常当数据终端设备一加电，该信号就有效，表明数 据终端设备准备就绪
当本地调制解调器接收到来自对方的载波信号 时，该引脚向数据终端设备提供有效信号；
RI（输入）：振铃指示
当调制解调器接收到对方的拨号信号期间，该 引脚信号作为电话铃响的指示、保持有效。
.
19
RS-232C的引脚（5）
保护地（机壳地）
起屏蔽保护作用的接地端，一般应参照设备的 使用规定，连接到设备的外壳或大地
TxC：发送器时钟
控制数据终端发送串行数据的时钟信号
RxC：接收器时钟
控制数据终端接收串行数据的时钟信号
.
20
5.2.2 RS-232C的连接
微机利用232C接口连接调制解调器，用于 实现通过电话线路的远距离通信
发送器/ 接收器
B站
10
4. 调制与解调
电话网络－模拟信号，计算机－数字信号；
远距离通信时需要通过普通电话网络传输；
✓ 数字信号：频带宽 ✓ 电话网络：频带窄 ✓ 要使数字信号在电话网络上传输，需要进行信号变
东南大学电子信息工程之信号与系统第19讲
r(t)
H(jw) ,E(jw)
R(jw)=E(jw)H(jw)
时域：优点：零输入；e(t)无表达式 缺点：卷积难求
频域：优点：物理概念强 缺点：H(jw),E(jw)存在
复频域：优点：直接全响应;稳定和不稳定系统 缺点：E(s)存在
第四节 双边拉氏变换
1 熟练掌握双边函数的拉氏正变换及反变换 2 双边信号作用下的线性系统响应
2） 留数法不能解决m>=n的情况，部分分式分解法可以； 3） 留数法在数学上比部分分式分解法严密。 部分分式分解法涉及的基础知识比留数法简单。
三、双边信号作用下的线性系统响应
例题5-18
巳知激励信号
f
t
ee24tt
, ,
t 0 t 0 ,
LTI因果系统冲激响应为 hte3t , t0,求系统的响应。
一、求零输入响应 rz(it) (4 e t 3 e 2 t)(t)
零输入响应，由初始储能引起，变化规律由系统微分 方程的特征根。这样的分量叫自由分量
二、求零状态响应
H(s) s2 s23s2
1 s1
rzs(t)2et(t)
零输入响应： 零状态响应： 全响应：
rz(it) (4 e t 3 e 2 t)(t)
例3：某零状态因果系统，激励e(t)=e2t，-<t< 时对应的响 应为： r (t ) 1 e 2t -<t< 。 h(t) 为此系统的冲激响应，
6
满足 h‘(t)+2h(t)= e-4t(t)+ C(t) ，C为常数。
求 （1）系统函数H(s)；
（2） e(t)=e2t，t< 0时对应的响应r(t)。
f1(t)f.2(t)(t) 21 jF 1(s)F 1(s) f1(t)f.2(t) 2 1F 1(j )F 2(j )
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29.03.2020
9
5.1.3 反馈的基本方程
1. 闭环放大倍数的一般表达式 2. 反馈深度 3. 环路增益
29.03.2020
10
1. 闭环放大倍数的一般表达式
开环放大倍数：
A
Xo X'i
反馈系数 ：
F
Xf Xo
闭环放大倍数：
Af
Xo Xi
X 'iX i X f
量纲说明
Xo
Af
XX oi
29.03.2020
判别：Xi Xf
加到两个输入端的方式
串联反馈——反馈与输入信 号不加在同一输入端； 并联反馈——反馈与输入信 号加在同一输入端
4
放大电路的两个输入端:
运放
差放
三极管和 场效应管
29.03.2020
5
⑷反馈极性：
Xi
Xi Xi
Xi Xi
Xf
负反馈
正反馈
判别：瞬时极性（对地）法
5.1 反馈的基本概念与分类
5.1.1反馈概念
反馈：将输出信号
取出一部分 或全部回送 到输入的过程
29.03.2020
开环
闭 环
• Xo —— 输出 • Xi —— 输入 • Xf —— 反馈 • X'i —— 净输入
• X —— U或I 1
5.1.2反馈类型与判别
⑴直流反馈和交流反馈
交流反馈： Xf 只有交流成分时 直流反馈： Xf 只有直流成分时
特别：当 1A F＞＞1 称为深度负反馈
29.03.2020
Af
1 F
12
3.环路增益 A& F&
A&F&
Xo
Xf
Xf
X 'i Xo X &的增益
29.03.2020
13
谢谢！
14
15
29.03.2020
2
⑵输出反馈类型：
Xo Uo
Xo Io
电压反馈 电流反馈
Xf F•Uo Xf F•Io
判别：‘短路’法
Xf 0
Xf 0
Uo 0
电压反馈——输出与反馈在 同一电极；
电流反馈——输出与反馈不 在同一电极。
29.03.2020
3
⑶输入反馈类型：
XU
XI
串联反馈 并联反馈
U'i Ui U f I'i I i I f
Xo X'i Xf
29.03.2020
X'i
X'i X'i
Xo X'i
Xf Xo
1
A AF
11
2. 反馈深度
1 A F称为反馈深度 反1映A反 F 馈对AA放f 大电路影A响f 的1程AA度F
三种情况：
(1)当 1A F＞1时， Af ＜ A ，相当负反馈
(2)当 1A F＜1时， Af ＞ A ，相当正反馈 (3)当 1A F =0 时， Af = ∞， “自激状态”
29.03.2020
7
动画9-1
例题5.1: 试判断图示电路 R1 、Rf各引入何种反馈？
解:
1、R1 加在B1上： 引入直流 电流 并联 负反馈
2、Rf 加在E1上： 引入交流 电压 串联 负反馈
29.03.2020
8
例题5.2: 试判断图示电路的反馈组态(反馈类型)?
交直流 电压 串联 负反馈
动画9-2
29.03.2020
6
综合：反馈放大器类型描述：
类型 =（交、直流）+ 输 出 + 输入 + 极性
有 反 馈？
交流反馈 直流反馈
电压反馈 串联反馈 负反馈 电流反馈 并联反馈 正反馈
例如： 交流电压串联负反馈
电压反馈
四种交流负反馈放大器：
电流反馈
串联反馈 并联反馈
类型判别：按类型顺序——五步