信号与系统的课程感想

信号与系统的课程感想

转眼间一学期已经过去了，我们也学习了一学期的《信号与系统》，虽然老师和同学们一致认为，学校给安排的学时实在是太少了，记得刚开学的时候董老师说的是课本建议学时是64学时。在有限的时间内，对信号与系统里的三大变换进行了系统的学习，收获和感触还是很多的。

之前就听学长学姐说这门课程比较难，是通信工程的重要课程之一，老师也告诉我们是“double e”专业的必修课，还是很有分量和难度的一门课，同时，在运输学院里也只有我们智能运输专业学这门课，感觉非常高大上也非常兴奋。信号与系统的头几节课是董老师给我们上的，记得开学前董老师叮嘱我们参加大创的几个人要好好学《信号与系统》，后来上课的时候樊老师也反复叮嘱我们下课一定要好好推导一遍上课讲过的东西，因为自己比较懒或者说没有养成下课及时巩固的好习惯，总是在做作业的时候才花上大半天研究作业涉及的内容，这样的习惯让我始终还是有点被动，到底还是有点辜负了老师的良苦用心。

《信号与系统》是一门通信和电子信息类专业的核心基础课，其中的概念和分析方法广泛应用于通信、自动控制、信号与信息处理、电路与系统等领域。这门课无论是从教学内容，还是从教学目的看，都是一门理论性与应用性并重的课程。它以高等数学、复变函数、电路分析等课程为基础，同时又是数字信号处理、通信原理等课程的基础，在课程体系中有着承上启下的作用。该课程的基本分析方法和原理广泛应用于通信、数字信号处理、数字语音处理、数字图像处理等领域。它讨论确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念和基本方法，从时域到变换域，从连续到离散，从输入输出描述到空间状态描述，以通信和控制工程作为主要应用背景，注重实例分析。这门课程是以《高等数学》为基础，但他又不是一门只拘泥于数学推导与数学运算的学科。他更侧重与数学与专业的有机融合与在创造。因为课时的限制，我们主要学习了第一章·绪论、第二章·连续时间系统的时域分析、第三章·傅里叶变换、第四章·拉普拉斯变换&连续时间系统的s域分析、第五章·傅里叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样、第八章·z变换。其中，三大变换既是重中之重，又是核心。

所谓系统，是由若干相互联系、相互作用的单元组成的具有一定功能的有机整体。根据系统处理的信号形式的不同，系统可分为三大类：连续时间系统、离散时间系统和混合系统。而系统按其工作性质来说，可分为线性系统&非线性系统、时变系统&时不变系统、因果系统&非因果系统。信号分析的内容十分广泛，分析方法也有多种。目前最常用、最基本的两种方法是时域法与频域法。时域法是研究信号的时域特性，如波形的参数、波形的变化、出现时间的先后、持续时间的长短、重复周期的大小和信号的时域分解与合成等。频域法，是将信号变换为另一种形式研究其频域特性。信号与系统总是相伴存在的，信号经由系统才能传输。

傅里叶变换是第一个引入的重点学习的变换。傅里叶变换是数字信号处理领域一种很重要的算法。傅立叶原理表明：任何连续测量的时序或信号，都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。根据该原理创立的傅立叶变换算法利用直接测量到的原始信号，以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅和相位。和傅立叶变换算法对应的是傅立叶逆变换算法。该逆变换从本质上说也是一种累加处理，这样就可以将单独改变的正弦波信号转换成一个信号。通过相关推导我们可以得到关于函数f(t)的傅里叶变换为

函数F（jw）的傅里叶逆变换为

因此，可以说，傅立叶变换将原来难以处理的时域信号转换成了易于分析的频域信号（信号的频谱），可以利用一些工具对这些频域信号进行处理、加工。最后还可以利用傅立叶反变换将这些频域信号转换成时域信号。

傅里叶变换的物理意义也非常有意义。傅里叶级数是将信号在正交三角函数集上进行分解（投影），如果将指标系列类比为一个正交集，则指标上值的大小可以类比为性能在这一指标集上的分解，或投影；分解的目的是为了更好地分析事物的特征，正交集中的每一个元素代表一种成分，而分解后对应该元素的系数表征包含该成分的多少。

傅里叶变换有多种性质，分别为线性、奇偶性、对称性、尺度变换、时移特性、频移特性、卷积定理、时域微分与积分、频域微分与积分。

拉普拉斯变换更主要应用系统的分析。书上引入拉普拉斯变换提到，不稳定信号，也就是不可

积信号，他们没有傅里叶变换（特殊的有除外），确实是这样的，但到最后很明显的是，拉普拉斯变换侧重与系统分析了。当然也会对信号进行拉斯变换，因为它毕竟也有很多性质的，可以分析输出信号的。

Z变换主要用于离散时间系统的分析。

在这一学期的学习中，老师上课讲的内容还是非常充实的，一句废话都没有，很重基础，每一个公式的来历都详细的推导，再用例题巩固之。很重数学方面的基础，但是我做的不好的地方是把好几节课的公式都堆在一块去理解记忆，导致了一定程度上有点晕以及不扎实，这也是我以后学习需要注意的，像第三章第四章这种每节课都有公式还有一定的相关性的，需要把每一步都踩实了才能熟练的应用。要在以后的学习中多注意不能再有类似的坏毛病。

原来一直听说《信号与系统》要布置大作业，需要用MATLAB来实现，这学期很不巧，每门课（除了毛概和选修），都是要考试也要做大作业，突然一块堆在期末让人有点喘不过气来，以前三个学期的课里做大作业的课就不考试了，让我们有点措手不及。班主任还是非常体谅我们期末比较辛苦，让我们好好准备考试，其实MATLAB是一个很有力的工具，我们下学期学自控的时候也要用到，虽然在期末没有时间研究，暑假还是要认真学习一下，不是为了考试，为了以后的发展。樊老师在上课期间后期采取了提问的形式，我个人觉得这是一个非常好的形式，我是上午的课全都会犯困的那种，但是自从老师开始提问之后，基本上瞌睡就一扫而光了，能集中注意力的听课，收获也多一些。

随着即将到来的考试，我们这学期的学习也接近尾声了，在网上看到一些对信号与系统的分析，都提到了奥本海姆那本高大上的教材，我感觉到信号与系统是信号这个大的领域的敲门砖，我们现在学习的只是一部分，我们真正掌握了的更是冰山一角而已，想要继续深入这个领域，还是要下很大的功夫去认真钻研的。在老师的带领下，我们已经初步窥探到这个领域之光，以后还要继续努力才能有所进阶。在这门课的学习中，我们同学之前互相沟通交流，互相帮助过得也很愉快，和樊老师相处的也非常融洽，过得非常充实。在以后的学习中，我也会继续探究信号与系统的奇妙，学无止境，争取在数据处理的道路上有更多筹码能够走的更远更踏实！请老师多多指教！