西工大_信号与系统复习要求

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通信工程考研备考攻略信号与系统复习重点解析

通信工程考研备考攻略信号与系统复习重点解析

通信工程考研备考攻略信号与系统复习重点解析信息的传输在现代社会中起着至关重要的作用,而通信工程作为信息传输的核心领域之一,备受瞩目。

通信工程的考研备考是学子们晋升的重要一步,其中信号与系统是备考中的重点内容。

本文将对信号与系统的复习重点进行解析,为考生们提供备考指导。

一、信号与系统的基本概念在进入具体的复习内容之前,首先需要了解信号与系统的基本概念。

信号是信息的一种表现形式,可以是连续的或离散的,可以是时域的或频域的。

而系统是对信号进行加工或转换的过程,可以是线性的或非线性的,可以是时不变的或时变的。

二、时域信号分析时域信号分析是信号与系统中的重要内容之一。

在复习时,需要对时域信号的表示方法、性质及其运算进行深入了解。

其中包括连续时间信号和离散时间信号的表示方法,如冲激函数、阶跃函数、指数信号等;时域信号的基本性质,如奇偶性、对称性等;时域信号的运算,如加法、乘法及卷积运算等。

三、频域信号分析频域信号分析是对信号与系统进行频谱分析的关键内容。

在备考中,需要对连续时间信号的傅里叶变换、傅里叶级数展开以及离散时间信号的离散时间傅里叶变换等进行熟悉与掌握。

此外,还需要了解频域信号的性质,如线性性、时移性、频移性等。

四、系统分析与系统函数系统分析是对系统进行研究与评估的重要步骤。

在备考中,需要对系统的特性进行分析,如稳定性、因果性、线性性等;同时还需要掌握系统的冲激响应与单位阶跃响应的计算方法。

此外,掌握系统函数的概念与性质也是备考的重点,包括冲激响应与系统函数的关系、系统函数的稳定性等。

五、信号与系统的卷积卷积是信号与系统中的重要运算方法之一,也是备考的难点。

在复习时,需要掌握卷积的定义与性质,熟悉连续时间信号与离散时间信号的卷积计算方法。

此外,还需要理解卷积的物理意义与应用。

在解答复习题时,多进行卷积相关题目的练习,加深理解。

六、系统的频域特性系统的频域特性是对系统频率响应进行分析的关键内容。

在备考中,需要掌握系统的幅频特性与相频特性的计算方法,熟悉系统频率响应曲线的绘制。

电子信息工程信号与系统复习重难点解析

电子信息工程信号与系统复习重难点解析

电子信息工程信号与系统复习重难点解析一、引言信号与系统作为电子信息工程的核心课程之一,在学习和应用过程中常常遇到一些重难点。

本篇文章将围绕信号与系统的复习重难点展开解析与讨论。

二、信号与系统的基本概念1. 信号的定义与分类信号是一种随时间或空间变化的物理量,按照不同的分类标准,信号可以分为连续信号和离散信号、周期信号和非周期信号等。

在复习时,要明确各类信号的定义和特点。

2. 系统的定义与分类系统是对信号进行处理或转换的过程,可以分为线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统等。

理解系统的特性对于信号的分析和处理非常重要。

三、时域分析1. 倒谱分析倒谱分析是指对信号进行时域反变换后,再进行傅里叶变换分析的方法。

倒谱分析在信号的谱估计和声音信号识别等领域有着广泛的应用。

2. 自相关函数自相关函数描述了信号与其自身之间的相关性,通过计算信号的自相关函数可以得到信号的周期性和频谱特性等信息。

四、频域分析1. 傅里叶变换傅里叶变换是信号在频域进行分析的重要工具,通过傅里叶变换可以将信号从时域转换到频域。

掌握傅里叶变换的基本概念、性质和计算方法对于信号分析和系统设计至关重要。

2. 拉普拉斯变换拉普拉斯变换是对连续信号进行频域分析的工具,它在控制系统和通信系统等领域有着广泛的应用。

了解拉普拉斯变换的定义和性质,能够灵活运用拉普拉斯变换对信号进行分析和处理。

五、系统的时域与频域特性1. 冲激响应与单位脉冲响应冲激响应与单位脉冲响应是描述系统时域特性的关键。

掌握计算、理解和应用冲激响应与单位脉冲响应对于系统的分析与设计具有重要意义。

2. 频率响应频率响应描述了系统对不同频率信号的传递特性,常用的频率响应包括幅频响应和相频响应。

了解频率响应的计算方法和特性,对于系统的频率特性分析和滤波器设计十分重要。

六、采样与重构1. 采样定理采样定理是数字信号处理中的重要理论基础,它规定了采样频率与信号最高频率之间的关系。

了解采样定理可以帮助我们选择合适的采样频率,避免采样失真问题。

西北工业大学《827信号与系统》习题解析讲义

西北工业大学《827信号与系统》习题解析讲义

西北工业大学《827 信号与系统》习题解析 第 1 讲第 一 章信号与系统的基本概念1 -1 画出下列各信号的波形: (1)f 1 ( t ) = (2 -e -t )U ( t );(2)f 2 ( t ) =e -t cos10πt ×[U ( t -1) -U ( t -2) ] 。

1 -2 已知各信号的波形如图题 1 -2 所示,试写出它们各自的函数式。

1 -3 写出图题 1 -3 所示各信号的函数表达式。

(图见视频)1 -4 画出下列各信号的波形:(1) f 1 ( t ) =U ( t 2 -1); (2) f 2 ( t ) = ( t -1)U ( t 2 -1); (3) f 3 ( t ) =U ( t 2 -5t +6); (4)f 4 ( t ) =U ( sin πt ) 。

1 -5 判断下列各信号是否为周期信号,若是周期信号,求其周期 T 。

1) f 1 ( t ) = 2 cos (2t -) 2) f 2 ( t ) = [ sin ( t -) ]3) f 3 ( t ) = 3 cos2πtU ( t ) 1 -6 化简下列各式: (1)jt -wδ(2τ-1)d τ1; (2)[ cos ( t +)( δ(t ))]; (3)jw -w[ cost δ(t ) ] sintdt 。

1 -7 求下列积分: (1)jw cos [ ω( t -3) δ(t -2)] dt ;(2)jδ(t +3)dt ;(3) jwe -2t δ(t 0 -t )dt 。

— 1 —21-8试求图题1-8中各信号一阶导数的波形,并写出其函数表达式,其中f3( t) =cos t[ U( t) -U( t-5) ] 。

1-9已知信号f() 的波形如图题1-9所示,试画出y( t) =f(t+1)U( -t)的波形。

1-10已知信号f( t)的波形如图题1-10所示,试画出信号与信号的波形。

信号与系统_复习知识总结

信号与系统_复习知识总结

信号与系统_复习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,主要介绍信号与系统的基本概念、性质、表示方法、处理方法、分析方法等。

在学习信号与系统的过程中,我们需要掌握的知识非常多,下面是我对信号与系统的复习知识的总结。

一、信号的基本概念1.信号的定义:信号是随时间或空间变化的物理量。

2.基本分类:(1)连续时间信号:在整个时间区间内有无穷多个取值的信号。

(2)离散时间信号:只在一些特定时刻上有取值的信号。

(3)连续振幅信号:信号的幅度在一定范围内连续变化。

(4)离散振幅信号:信号的幅度只能取离散值。

二、信号的表示方法1.连续时间信号的表示方法:(1)方程式表示法:用数学表达式表示信号。

(2)波形表示法:用图形表示信号。

2.离散时间信号的表示方法:(1)序列表示法:用数学序列表示信号。

(2)图形表示法:用折线图表示离散时间信号。

三、连续时间系统的性质1.线性性质:(1)加性:输入信号之和对应于输出信号之和。

(2)齐次性:输入信号的倍数与输出信号的倍数相同。

2.时不变性:系统的输出不随输入信号在时间上的变化而变化。

3.扩展性:输入信号的时延会导致输出信号的时延。

4.稳定性:系统的输出有界,当输入信号有界时。

5.因果性:系统的输出只依赖于当前和过去的输入信号值。

6.可逆性:系统的输出可以唯一地反映输入信号的信息。

四、离散时间系统的性质1.线性性质:具有加性和齐次性。

2.时不变性:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。

3.稳定性:系统的输出有界,当输入信号有界时。

4.因果性:系统的输出只依赖于当前和过去的输入信号值。

五、连续时间系统的分类1.时不变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。

2.线性时不变系统:具有加性和齐次性。

3.时变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移,并且系统的系数是时间的函数。

4.非线性系统:不具有加性和齐次性。

六、离散时间线性时不变系统的分类1.线性时变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。

信号系统复习大纲资料

信号系统复习大纲资料

《信号与系统》复习大纲(2015)第一章 信号与系统一、周期信号和非周期信号周期信号是定义在(-∞,∞)区间,每隔一定时间T (或整数N ),按相同规律重复变化的信号。

其特点是:周而复始且无始无终。

连续周期信号f(t)满足:,3,2,1,0,)()(±±±=+=m mT t f t f离散周期信号f(k)满足:Z N m mN k f k f ∈±±±=+= ,3,2,1,0,)()(满足上述关系的最小T(或整数N)称为该信号的周期。

不具有周期性的信号称为非周期信号。

例1.2.2:判断下列各序列是否为周期性的,如果是周期性的,确定其周期。

(1))67sin()(1ππ+=k k f (2))1265cos()(2ππ+=k k f (3))351cos()(3π+=k k f 解: (1)142,711==βππβ ,∴)(1k f 是周期序列,周期141=N 。

(2)5122,6522==βππβ ,即:22βπ为有理分数,所以)(2k f 是周期序列,周期51222MMN ==βπ,当M =5时,N 取最小整数12,所以,其周期122=N 。

(3)πβπβ102,5133== ,而π10为无理数,所以,)(3k f 是非周期序列。

例1.2.3:判断下列信号是否为周期信号,若是,确定其周期。

(1))3cos()2sin()(1t t t f += (2))sin()2cos()(2t t t f π+=解:两个周期信号)(t x ,)(t y 的周期分别为1T 和2T ,若其周期之比21T T 为有理数,则其和信号)()(t y t x +仍然是周期信号,其周期为1T 和2T 的最小公倍数。

(1))2sin(t 是周期信号,其角频率和周期分别为)/(21s rad =ω,)(211s T πωπ==,)3cos(t 是周期信号,其角频率和周期分别为)/(32s rad =ω,)(32222s T πωπ==。

信号与系统-复习总结

信号与系统-复习总结

信号与系统-复习总结.doc信号与系统复习总结前言信号与系统是电子工程、通信工程和自动控制等专业的基础课程之一。

它主要研究信号的特性、系统的分析方法以及信号与系统之间的相互作用。

通过对信号与系统的学习,可以为后续课程打下坚实的基础。

以下是我对信号与系统课程的复习总结。

第一部分:信号的基本概念1.1 信号的分类信号可以分为连续时间信号和离散时间信号,根据信号的确定性与否,又可以分为确定性信号和随机信号。

1.2 信号的基本属性信号的基本属性包括幅度、频率、相位和时延等。

这些属性决定了信号的基本特性。

1.3 信号的运算信号的基本运算包括加法、减法、乘法、卷积等。

这些运算是信号处理中的基础。

第二部分:系统的特性2.1 系统的分类系统可以分为线性时不变系统(LTI系统)、线性时变系统、非线性系统等。

2.2 系统的特性系统的特性包括因果性、稳定性、可逆性等。

这些特性决定了系统对信号的处理能力。

2.3 系统的数学模型系统的数学模型通常包括差分方程、状态空间模型、传递函数等。

第三部分:信号与系统的分析方法3.1 时域分析时域分析是直接在时间轴上对信号进行分析的方法,包括信号的时域特性分析和系统的时域响应分析。

3.2 频域分析频域分析是将信号从时间域转换到频率域进行分析的方法,包括傅里叶变换、拉普拉斯变换等。

3.3 复频域分析复频域分析是利用拉普拉斯变换将信号和系统从时域转换到复频域进行分析的方法。

3.4 系统的状态空间分析状态空间分析是一种现代的系统分析方法,它利用状态变量来描述系统的动态行为。

第四部分:信号与系统的实际应用4.1 通信系统信号与系统的知识在通信系统中有着广泛的应用,如信号的调制与解调、信道编码与解码等。

4.2 控制系统在控制系统中,信号与系统的知识用于系统的设计和分析,如PID控制器的设计、系统稳定性分析等。

4.3 滤波器设计滤波器设计是信号处理中的一个重要应用,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的设计。

《信号与系统》复习重点

《信号与系统》复习重点

《信号与系统》期末复习重点一、考核目标和范围通过考核使学生了解和掌握信号与系统的基本原理、概念和方法,运用数学分析的方法解决一些简单问题,使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高,为学生进一步学习后续课程打下坚实的基础。

课程考核的命题严格限定在教材第1—8章内,对第9、10章不做要求。

二、考核方式三、复习资源和复习方法(1)教材《信号与系统》第2版,陈后金,胡健,薛健编著,高等教育出版社,2007年。

结合教材习题解答参考书(陈后金,胡健,薛健,钱满义,《信号与系统学习指导与习题精解》,清华大学出版社,北京交通大学出版社,2005)进行课后习题的练习、复习。

(2)离线作业。

两次离线作业题目要熟练掌握。

(3)复习方法:掌握信号与系统的时域、变换域分析方法,理解各种变换(傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换)的基本内容、性质与应用。

特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念。

结合习题进行反复练习。

四、期末复习重难点第1章信号与系统分析导论1. 掌握信号的定义及分类。

2. 掌握系统的描述、分类及特性。

3. 重点掌握确定信号及线性非时变系统的特性。

第2章信号的时域分析1.掌握典型连续信号与离散信号的定义、特性及其相互关系。

2.掌握连续信号与离散信号的基本运算。

3.掌握信号的分解,重点掌握任意连续信号分解为冲激信号的线性组合,任意离散信号分解为单位脉冲序列的线性组合。

第3章系统的时域分析1.掌握线性非时变连续时间系统时域描述。

2.掌握用卷积法计算连续时间系统的零状态响应3.掌握离散时间系统的时域描述。

4.掌握用卷积法计算离散时间系统的零状态响应。

第4章 周期信号的频域分析1.掌握连续周期信号的频域分析方法。

2.掌握离散周期信号的频域分析方法。

第5章 非周期信号的频域分析1.掌握常见连续时间信号的频谱,以及Fourier 变换的基本性质及物理含义。

2.掌握连续非周期信号的频域分析。

3.掌握离散非周期信号的频域分析。

西北工业大学-《827信号与系统》-基础提高-第1、2讲

西北工业大学-《827信号与系统》-基础提高-第1、2讲

西北工业大学-《827信号与系统》-基础提高-第1、2讲第1讲第一章信号与系统的基本概念(一)1.1 信号的描述及其分类信息、消息与信号信息是组成客观物质世界的三大要素,对其处理和传输具有非常重要的意义。

信息一般以一定的物理形式表现为消息;消息一般不便于直接传输,常借助于转换设备转换为便于传输的电信号。

消息是信号的具体内容,信号则是消息的便于传送的表现形式。

信号常用的表现形式为:函数、图形、数据。

1.2 信号的分类:1.确定信号、随机信号确定信号:由确定时间函数描述的信号。

在某已确定时刻,信号有确定的值;随机信号:信号是时间的随机函数。

在某已确定时刻,信号的值不确定; 2.连续信号与离散信号连续信号:除若干不连续点外,自变量的取值是连续的;模拟信号:自变量和函数值都连续的信号;离散信号:自变量的取值是离散的;数字信号:自变量和函数值都是离散的。

3. 周期信号和非周期信号 4.能量信号和功率信号5.有时限信号与无时限信号6.有始信号与有终信号7.因果信号与非因果信号1.3 常用的连续信号及时域特性一、正弦信号f(t)=A m cos(ωt+?) (-∞<t<="" p="">3、三要素:角频率ω,最大值A m ,初相位?πωπ=== 212f f T T二、直流信号f(t)=A (-∞<t<∞)< p="">三、单位阶跃信号>?><000100()()100t t t U t U t t t t t非因果信号→因果信号四、单位门信号(时限信号)τττ?-<<=1()220其余t G t练习:用单位阶跃表示门信号五、单位冲激信号δ?∞==?≠?0()00t t t δδ+-∞-∞==??00()()1t dt t dt→=ττ0δ(t)δ(t)lim δ?∞=?-=?()0t t A t t t tδ?∞=-?+=?≠??000()0t t A t t t t单位冲激信号性质:δδδδδ∞-∞==-=?1.f (t)(t)f (0)(t)2.f (t )(t )dt f (0)3.(t )(t )讨论:δδδδδ∞-∞-=-+-=--=?0000000()()()()()()()()()t t t t f t t t f t t t f t t t dt f t δδ=14.(at )(t)a t ?=?=?1at xdt dx a()()δδδττ-∞==U t t ()()()()t与关系:dU t t dtU t d强度:a>0δδ∞∞-∞-∞==?11()()at dt x dx a a 强度:a<0 δδδδ∞-∞-∞∞-∞∞∞-∞==- ==1()()1()11()at dt x dxa x dxa x dx aaδδ-=- -==000t 115.(at t )(t )a aat t xdt dx a强度:a>0δδ∞∞-∞-∞-==?011()()at t dt x dx a aδ6.[f (t)](1)f(t)=0,有n 个不相等的根,t 1,t 2,…t n ,且'≠= ()0(1,2,)i i f t t n 则δδ==-'∑11[()]()()ni ii f t t t f t (2)f(t)=0,有重根,δ[()]f t 无意义。

《信号与系统》教学大纲

《信号与系统》教学大纲

《信号与系统》教学大纲一、课程的性质、目的与任务《信号与系统》是通信及相关专业的专业基础课,是网络工程中的专业任选课。

使学生掌握用系统的观点和方法分析求解电子系统的特性,为今后从事专业技术工作打下坚实的基础。

由于理论课时仅36课时,第七,第八章内容略过。

通过本课程的学习,要求学生达到:1.熟练掌握Z变换、拉普拉斯变换、傅里叶变换的定义,变换方法2.掌握卷积的运算方法与性质,线性是不变系统特性。

3.了解信号与系统的概念,分类,基本运算。

二、课程教学基本内容与要求第一章信号与系统的基本知识(一)基本教学内容1.1 信号与系统的定义1.2 信号的分类与基本特性1.3 典型信号1.4 信号的基本运算1.5 信号的分解1.6 系统的描述及其分类1.7 线性系统的基本特性及其模拟框图1.8 信号与系统的分析方法1.9 MA TLAB的有关知识(二)基本要求教学目的:掌握信号的数学表示,基本运算、理解信号的分类和典型示例、了解信号与系统的概念、掌握信号的分解,与线性时不变系统的特性、了解系统分析方法教学重点:线性时不变系统的特性与判断、阶跃与冲激信号、信号的函数与图形表示教学难点:线性时不变系统的特性、冲激信号定义第二章连续时间系统的时域分析(一)基本教学内容2.1 微分方程的建立与求解2.2 零输入响应和零状态响应2.3 冲激响应和阶跃响应2.4 卷积及其性质2.5 卷积积分的图解法2.6 LTI系统的算子符号表示与传输算子2.7 利用MATLAB进行系统的时域分析(二)基本要求教学目的:掌握微分方程的建立与经典解法、理解齐次解与特解、掌握零输入响应、零状态响应、冲激响应的求法。

、掌握阶跃响应的求解方法、掌握卷积和卷积运算的性质、利用卷积求系统的零状态响应。

教学重点:零输入响应、零状态响应、冲激响应的求法、卷积的运算方法、卷积的性质。

教学难点:冲激函数匹配发求初始条件、卷积的图形解法、微分方程的建立与求解。

西工大信号与系统大纲以及范世贵等编《信号与系统常见题型解析及模拟题》答案

西工大信号与系统大纲以及范世贵等编《信号与系统常见题型解析及模拟题》答案

题号:827《信号与系统》考试大纲一、考试内容:根据我校教学及该试题涵盖专业多的特点,对考试范围作以下要求:1、信号与系统的基本概念:信号的变换与运算;线性时不变系统基本性质。

2、连续系统时域分析:系统模型和自然频率;系统零输入响应、冲激响应、阶跃响应求解;系统零状态响应的卷积积分求解;全响应的求解。

3、连续信号频域分析:付立叶变换及其性质与应用;常用信号付立叶变换;周期信号、抽样信号付立叶变换;抽样定理及其应用。

4、连续系统频域分析:频域系统函数H(jω)及其求法;系统频率特性;系统零状态响应的频域求解;理想低通滤波器及其特性;信号不失真传输条件。

5、连续系统复频域分析:拉氏变换及其基本性质;拉氏反变换求解;s域的电路模型和电路定理;线性时不变系统的复频域分析。

6、复频域系统函数H(s):H(s)定义、分类、求法和零、极点图;系统模拟框图与信号流图;系统频率特性、正弦稳态响应求解以及系统稳定性判定;梅森公式及其应用。

7、离散信号与系统时域分析:离散信号时域变换、运算以及卷积求和;离散系统数学模型;线性时不变离散系统的性质、零输入响应、单位序列响应、阶跃响应、零状态响应的求解。

8、离散系统Z域分析:Z变换及其基本性质;Z反变换;系统Z域分析;系统函数H(z)及求法;H(z)零、极点图;离散系统模拟框图与信号流图;离散系统频率特性、正弦稳态响应求解以及稳定性判定;梅森公式及其应用。

9、系统状态变量分析:连续、离散系统状态方程与输出方程列写与求解;系统函数矩阵与单位冲激响应的求解;根据状态方程判断系统的稳定性;状态方程与输出方程的模拟与信号流图。

二、参考书目:[1] 段哲民等编,《信号与系统》,西北工业出版社,1997年[2] 吴大正主编,《信号与线性系统分析》(第3版),高等教育出版社,1998.10[3] 范世贵等编《信号与系统常见题型解析及模拟题》(第2版),西北工业出版社,2001.5本人强烈推荐这本,一定要至少看两遍,每道题都不能落下。

信号与系统复习知识总结

信号与系统复习知识总结

重难点1.信号的概念与分类 按所具有的时间特性划分:确定信号和随机信号; 连续信号和离散信号; 周期信号和非周期信号; 能量信号与功率信号; 因果信号与反因果信号;正弦信号是最常用的周期信号,正弦信号组合后在任一对频率或周期的比值是有理分数时才是周期的;其周期为各个周期的最小公倍数;① 连续正弦信号一定是周期信号;② 两连续周期信号之和不一定是周期信号;周期信号是功率信号;除了具有无限能量及无限功率的信号外,时限的或,∞→t 0)(=t f 的非周期信号就是能量信号,当∞→t ,0)(≠t f 的非周期信号是功率信号;1. 典型信号① 指数信号: ()at f t Ke =,a ∈R ② 正弦信号: ()sin()f t K t ωθ=+ ③ 复指数信号: ()st f t Ke =,s j σω=+ ④ 抽样信号: sin ()tSa t t= 奇异信号(1) 单位阶跃信号1()u t ={ 0t =是()u t 的跳变点;(2) 单位冲激信号单位冲激信号的性质:1取样性 11()()(0)()()()f t t dt f t t f t dt f t δδ∞∞-∞-∞=-=⎰⎰()0t δ=当0t ≠时相乘性质:()()(0)()f t t f t δδ= 2是偶函数 ()()t t δδ=- 3比例性 ()1()at t aδδ=4微积分性质 d ()()d u t t tδ= ; ()d ()t u t δττ-∞=⎰5冲激偶 ()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=- ; ()()d (0)f t t t f δ∞-∞''=-⎰ ()d ()tt t t δδ-∞'=⎰ ;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;重难点2.信号的时域运算 ① 移位: 0()f t t +, 0t 为常数当0t >0时,0()f t t +相当于()f t 波形在t 轴上左移0t ;当0t <0时, 0()f t t +相当于()f t 波形在t 轴上右移0t ;② 反褶: ()f t - ()f t -的波形相当于将()f t 以t =0为轴反褶; ③ 尺度变换: ()f at ,a 为常数当a >1时,()f at 的波形时将()f t 的波形在时间轴上压缩为原来的1a; 当0<a <1时,()f at 的波形在时间轴上扩展为原来的1a; ④ 微分运算: ()df t dt信号经微分运算后会突出其变化部分; 2. 系统的分类根据其数学模型的差异,可将系统划分为不同的类型:连续时间系统与离散时间系统;线性系统与非线性系统;时变系统与时不变系统; 重难点3.系统的特性(1) 线性性若同时满足叠加性与均匀性,则称满足线性性;当激励为1122()()C f t C f t +1C 、2C 分别为常数时,系统的响应为1122()()C y t C y t +;线性系统具有分解特性:)()()(t y t y t y zs zi +=零输入响应是初始值的线性函数,零状态响应是输入信号的线性函数,但全响应既不是输入信号也不是初始值的线性函数;(2) 时不变性 :对于时不变系统,当激励为0()f t t -时,响应为0()f t t -; (3) 因果性线性非时变系统具有微分特性、积分特性; 重难点4.系统的全响应可按三种方式分解:各响应分量的关系:重难点5.系统的零输入响应就是解齐次方程,形式由特征根确定,待定系数由-0初始状态确定;零输入响应必然是自由响应的一部分;重难点6.任意信号可分解为无穷多个冲激函数的连续和:那么系统的的零状态响应为激励信号与单位冲激响应的卷积积分,即)()()(t h t f t y zs *=;零状态响应可分解为自由响应和强迫响应两部分;重难点7.单位冲激响应的求解;冲激响应)(t h 是冲激信号作用系统的零状态响应; 重难点8.卷积积分(1) 定义 ττττττd f t f d t f f t f t f )()()()()(*)(212121-=-=⎰⎰∞∞-∞∞-(2) 卷积代数① 交换律 )(*)()(*)((1221t f t f t f t f =② 分配率 )(*)()(*)()]()([*)(3121321t f t f t f t f t f t f t f +=+ ③ 结合律 )](*)([*)()(*)](*)([321321t f t f t f t f t f t f = 重难点9.卷积的图解法 求某一时刻卷积值 卷积过程可分解为四步:1换元: t 换为τ→得 f 1τ, f 2τ2反转平移:由f 2τ反转→ f 2–τ 右移t → f 2t-τ 3乘积: f 1τ f 2t-τ4积分: τ从 –∞到∞对乘积项积分; 3性质1ft δt=δtft = ft )()(*)(00t t f t t t f -=-δ)()(*)(2121t t t f t t t t f --=--δ 210,,t t t 为常数2ft δ’t = f’t 3ftut ()()d ()d tf u t f τττττ∞-∞-∞=-=⎰⎰ut ut = tut4[]121221d ()d ()d ()*()*()()*d d d n n nn n nf t f t f t f t f t f t t t t ==5121212[()*()]d [()d ]*()()*[()d ]t t tf f f f t f t f τττττττ-∞-∞-∞==⎰⎰⎰6 f 1t –t 1 f 2t –t 2 = f 1t –t 1 –t 2 f 2t = f 1t f 2t –t 1 –t 2 = f t –t 1 –t 27 两个因果信号的卷积,其积分限是从0到t ; 8系统全响应的求解方法过程归纳如下:a.根据系统建立微分方程;b.由特征根求系统的零输入响应)(t y zi ;c.求冲激响应)(t h ;d.求系统的零状态响应)()()(t h t f t y zs *=;e.求系统的全响应)()()(t y t y t y zs zi +=;重难点10.周期信号的傅里叶级数任一满足狄利克雷条件的周期信号()f t 1T 为其周期可展开为傅里叶级数; 1三角函数形式的傅里叶级数0111()[cos()sin()]n n n f t a a n t b n t ωω∞==++∑ 式中112T πω=,n 为正整数;直流分量010011()t T t a f t dt T +=⎰ 余弦分量的幅度01112()cos()t T n t a f t n t dt T ω+=⎰ 正弦分量的幅度01112()sin()t T n t b f t n t dt T ω+=⎰三角函数形式的傅里叶级数的另一种形式为011()cos()n n n f t a A n t ωϕ∞==++∑2指数形式的傅里叶级数 1()jn tnn f t F eω∞=-∞=∑ 式中,n 为从-∞到+∞的整数;复数频谱011011()t T jn t n t F f t e dt T ω+-=⎰利用周期信号的对称性可以简化傅里叶级数中系数的计算;从而可知周期信号所包含的频率成分;有些周期信号的对称性是隐藏的,删除直流分量后就可以显示其对称性;①实偶函数的傅里叶级数中不包含正弦项,只可能包含直流项和余弦项; ②实奇数的傅里叶级数中不包含余弦项和直流项,只可能包含正弦项;③实奇谐函数的傅里叶级数中只可能包含基波和奇次谐波的正弦、余弦项,而不包含偶次谐波项;重难点11.从对周期矩形脉冲信号的分析可知:1 信号的持续时间与频带宽度成反比;2 周期T 越大,谱线越密,离散频谱将变成连续频谱;3 周期信号频谱的三大特点:离散性、谐波性、收敛性;重难点12.傅里叶变换 傅里叶变换定义为正变换()[()]()j t F f f t f t e dt ωω∞--∞==⎰逆变换11()[()]()2j t f t f F F e d ωωωωπ∞--∞==⎰频谱密度函数()F ω一般是复函数,可以写作 ()()()j F F e ϕωωω=其中()F ω是()F ω的模,它代表信号中个频谱分量的相对大小,是ω的偶函数;()ϕω是()F ω的相位函数,它表示信号中各频率分量之间的相位关系,是ω的奇函数;常用函数 F 变换对:δtπδωut 1()j πδωω+e -t ut 1j ωα+ g τt2Sa ωττ⎛⎫⎪⎝⎭sgn t 2j ωe –|t |222ααω+ 重难点13.傅里叶变换的基本性质 1 线性特性1212()()()()af t bf t aF j bF j ωω+↔+2 对称特性 ()2()F jt f πω↔-3 展缩特性 1()()f at F j a aω←−→ 4 时移特性0-j t 0()()f t t F j e ωω-←→⋅5 频移特性 0j 0()[()]t f t e F j ωωω⋅←→- 6 时域卷积特性 1212()()()()f t f t F j F j ωω*←→⋅ 7 频域卷积特性 12121()()[()()]2f t f t F j F j ωωπ⋅←→*8 时域微分特性 ()()n n n d fj F j dtωω←→⋅9 积分特性1()()(0)()tf d F j F j ττωπδωω-∞←→+⎰10.频域微分特性 ()()n nnndF j t f t j d ωω←→⋅ 11奇偶虚实性若()()()F R jX ωωω=+,则①()f t 是实偶函数()()f R ωω=,即()f ω为ω的实偶函数; ②()f t 是实奇函数()()f jX ωω=,即()f ω为ω的虚奇函数; 重难点14.周期信号的傅里叶变换周期信号()f t 的傅里叶变换是由一些冲激函数组成的,这些冲激位于信号的谐频11(0,,2,)ωω±±处,每个冲激的强度等于()f t 的傅里叶级数的相应系数n F 的2π倍;即重难点15.冲激抽样信号的频谱冲激抽样信号()s f t 的频谱为1()()s sn sf F n T ωωω∞=-∞=-∑其中s T 为抽样周期,()f ω为被抽样信号()f t 的频谱;上式表明,信号在时域被冲激序列抽样后,它的频谱()s F ω是连续信号频谱()f ω以抽样频谱s ω为周期等幅地重复;重难点16.对于线性非时变系统,若输入为非周期信号,系统的零状态响可用傅里叶变换求得;其方法为:1 求激励ft 的傅里叶变换F j;2 求频域系统函数H j;3 求零状态响应y zs t 的傅里叶变换Y zs j,即Y zs j= H j F j;4 求零状态响应的时域解,即y zs t = F -1Y zs j重难点17.对于线性非时变稳定系统,若输入为正弦信号)cos()(0t A t f ω=,则稳态响应为其中,)()(00ϕωωj e j H j H =为频域系统函数;重难点18.对于线性非时变系统,若输入为非正弦的周期信号,则系统的稳态响应的频谱为其中,n F 是输入信号的频谱,即)(t f 的指数傅里叶级数的复系统;)(Ωjn H 是系统函数,为基波;n Y 是输出信号的频谱;时间响应为重难点19.在时域中,无失真传输的条件是 )()(0t t f K t y -=在频域中,无失真传输系统的特性为 0)(t j e K j H ωω-=20.理想滤波器是指可使通带之内的输入信号的所有频率分量以相同的增益和延时完全通过,且完全阻止通带之外的输入信号的所有频率分量的滤波器;理想滤波器是非因果性的,物理上不可实现的;重难点21.理想低通滤波器的阶跃响应的上升时间与系统的截止频率带宽成反比;重难点22.时域取样定理注意:为恢复原信号,必须满足两个条件:1f t 必须是带限信号;2取样频率不能太低,必须f s ≥2f m,或者说,取样间隔不能太大,必须T s ≤1/2f m ;否则将发生混叠; 通常把最低允许的取样频率f s=2f m 称为奈奎斯特Nyquist 频率; 把最大允许的取样间隔T s=1/2f m 称为奈奎斯特间隔;重难点23.单边拉氏变换的定义为积分下限定义为-=0t ;因此,单位冲激函数1)(⇔t δ,求解微分方程时,初始条件取为-=0t ;重难点24.拉普拉斯变换收敛域:使得拉氏变换存在的S 平面上σ的取值范围称为拉氏变换的收敛域;)(t f 是有限长时,收敛域整个S 平面;)(t f 是右边信号时,收敛域0σσ>的右边区域;)(t f 是左边信号时,收敛域0σσ<的左边区域;)(t f 是双边信号时,收敛域是S 平面上一条带状区域;要说明的是,我们讨论单边拉氏变换,只要σ取得足够大总是满足绝对可积条件,因此一般不写收敛域;单边拉氏变换,只要σ取得足够大总是满足绝对可积条件,因此一般不写收敛域;重难点25.拉普拉斯正变换求解:常用信号的单边拉氏变换 重难点26.拉普拉斯变换的性质6时域卷积定理 f 1t f 2t ←→ F 1s F 2s7周期信号,只要求出第一周期的拉氏变换1()F s ,1()()1sTF s F s e-=- 频域微分性: d ()()()d F s t f t s-←→频域积分性: ()()s f t F d tηη∞←→⎰初值定理:0(0)lim ()lim ()t s f f t sF s →+→∞+==终值定理若ft 当t →∞时存在,并且 ft ← → F s , Res>0, 0<0,则 0()lim ()s f sF s →∞=拉氏变换的性质及应用;一般规律:有t 相乘时,用频域微分性质; 有实指数t e α相乘时,用频移性质; 分段直线组成的波形,用时域微分性质;周期信号,只要求出第一周期的拉氏变换1()F s ,1()()1sTF s F s e-=- 由于拉氏变换均指单边拉氏变换,对于非因果信号,在求其拉氏变换时应当作因果信号处理;重难点27.拉普拉斯反变换求解:掌握部分分式展开法求解拉普拉斯逆变换的方法1单实根时 )(t Ke a s Kt a ε-⇔+2二重根时2()()t KKte t s αεα-↔+ 重难点28.微分方程的拉普拉斯变换分析:当线性时不变系统用线性常系数微分方程描述时,可对方程取拉氏变换,并代入初始条件,从而将时域方程转化为S 域代数方程,求出响应的象函数,再对其求反变换得到系统的响应;重难点29.动态电路的S 域模型:由时域电路模型能正确画出S 域电路模型,是用拉普拉斯变换分析电路的基础; 引入复频域阻抗后,电路定律的复频域形式与其相量形式相似;重难点30.系统的零状态响应为 )()()(s F s H s Y zs =其中,)()(s H t h ⇔,)(s H 是冲激响应的象函数,称为系统函数;系统函数定义为)()()(s F s Y s H zs =重难点31.系统函数的定义重难点32.系统函数的零、极点分布图重难点33.系统函数H ·与时域响应h · :LTI 连续因果系统的h t 的函数形式由H s 的极点确定;① Hs 在左半平面的极点无论一阶极点或重极点,它们对应的时域函数都是按指数规律衰减的;结论:极点全部在左半开平面的系统因果是稳定的系统;② Hs 在虚轴上的一阶极点对应的时域函数是幅度不随时间变化的阶跃函数或正弦函数;Hs 在虚轴上的二阶极点或二阶以上极点对应的时域函数随时间的增长而增大;③ H s 在虚轴上的高阶极点或右半平面上的极点,其所对应的响应函数都是递增的;重难点34.系统的稳定性:稳定系统 Hs 的极点都在左半开平面,)θ+边界稳定系统 Hs 的极点都在虚轴上,且为一阶, 不稳定系统 Hs 的极点都在右半开平面或虚轴上二阶以上;H s=11101110()()m m m m n n n n b s b s b s b N s D s a s a s a s a ----++++=++++ 判断准则:1多项式的全部系数i a 符号相同为正数;2无缺项;3对三阶系统,323210()D s a s a s a s a =+++的各项系数全为正,且满足1203a a a a > 重难点35、常用的典型信号 1.单位抽样序列)(n δ)(n δ的延迟形式: 1,()0,n m n m n mδ=⎧-=⎨≠⎩推出一般式: ∑∞-∞=-=k k n k x n x )()()(δ2.单位阶跃序列()n ε与)(n δ的关系: ()()(1)n n n δεε=-- 延迟的表达式()n m ε-; 3. 矩形序列)(n R N -----有限长序列 4. 实指数序列----实指数序列)(n u a n 重难点36、离散系统的时域模拟它的基本单元是延时器,乘法器,相加器; 重难点37、系统的零输入响应若其特征根均为单根,则其零输入响应为:1()nkx xi i i y k c λ==∑C 由初始状态定相当于0-的条件 重难点38、卷积和的定义12()()()k f n f k f n k ∞=-∞=-∑=f 1n f 2n卷积和的性质1 交换律:()()()()1221f n f n f n f n *=*2 分配律:()()()()()()123123f n f n f n f n f n f n **=**⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦3 结合律.:()()()()()()()1231213f n f n f n f n f n f n f n *+=*+*⎡⎤⎣⎦f n δn = f n , f n δn – n 0 = f n – n 0 f n εn =()nk f k =-∞∑f 1n – n 1 f 2n – n 2 = f 1n – n 1 – n 2 f 2n卷和的计算:不进位乘法求卷积、利用列表法计算、卷积的图解法 重难点39、离散系统的零状态响应离散系统的零状态响应等于系统激励与系统单位序列响应的卷积和;即 重难点40.z 变换定义()()n n F z f n z ∞-=-∞=∑称为序列f k 的双边z 变换()()n n F z f n z ∞-==∑ 称为序列f k 的单边z 变换重难点41.收敛域因果序列的收敛域是半径为|a|的圆外部分; 重难点42.熟悉基本序列的Z 变换;k ←→ 1 , z>0 k ←→1zz -, z>1 重难点43.z 变换的性质 1移位特性双边z 变换的移位:()n z F z -↔f(k -n)单边z 变换的移位: f k-2 ←→ z -2F z + f -2 + f -1z -1 2序列乘a k z 域尺度变换 a k f k ←→ F z/a3卷积定理 f 1k f 2k ←→ F 1z F 2z 重难点44.掌握部分分式法求逆Z 变换; 重难点45.掌握离散系统Z 域的分析方法; 1差分方程的变换解 2系统的z 域框图 3稳定性Hz 按其极点在z 平面上的位置可分为:在单位圆内、在单位圆上和在单位圆外三类;① 极点全部在单位圆内的系统因果是稳定系统;② Hz 在单位圆上是一阶极点,单位圆外无极点,系统是临界稳定系统;③ Hz 在单位圆上的高阶极点或单位圆外的极点,系统是不稳定系统;。

西电831“电路、信号与系统”复习参考提纲

西电831“电路、信号与系统”复习参考提纲
***单边拉普拉斯变换的主要性质
**拉普拉斯逆变换,部分分式展开法
***系统的复频域分析
***微分方程的变换解
***系统的s域框图及其解
**电路的s域模型分析法
(六)离散系统的z域分析
1.复习内容
离散信号z变换及其收敛域,z变换的主要性质,逆z变换。系统的z域分析方法,差分方程的变换解,系统的z域框图,系统函数,离散系统的频率响应。离散系统的时域分析与z域分析的关系。
2.具体要求
**z变换及其收敛域
***z变换的主要性质
**逆z变换方法
***系统的z域分析法
***差分方程的变换解
***系统的z域框图及其解
**离散系统的频率响应
(七)系统函数
1.复习内容
连续系统、离散系统的系统函数的零、极点,零极点分布与时域响应、频域响应之间的定性关系。系统因果性和稳定性判断。连续因果系统和离散因果系统的稳定性准则。信号流图和梅森公式,连续和离散系统的模拟。
2.具体要求
**正弦信号的三要素,相量和相量图表示
***基尔霍夫定律的相量形式,元件电压电流关系的相量形式
***阻抗和导纳概念和计算
**稳态电路计算方法
***平均功率,功率因数,无功功率概念和计算
**耦合电感电路的分析
**理想变压器的变电压、变电流,变阻抗关系
*三相电路
(五)电路的频率响应和谐振电路
研究生课程考试是所学知识的总结性考试,考试水平应达到或超过本科专业相应的课程要求水平。
二、 “电路”部分各章复习要点 (一)电源自基本概念和定律 1.复习内容
电路模型与基本变量,基尔霍夫定律,电阻元件与元件伏安关系,电路等效的基本概念

2017年西北工业大学 874信号系统与数字电路 硕士研究生考试大纲

2017年西北工业大学 874信号系统与数字电路 硕士研究生考试大纲

题号:847《信号系统与数字电路》考试大纲一、 考试内容:(一)“信号与系统”复习大纲:1、信号与系统的基本概念:常用连续信号的时域特征;信号的能量及平均功率;信号的几种重要分解;信号的变换与运算;线性时不变系统基本性质。

2、连续信号频域分析:频谱密度函数的概念;傅立叶变换及反变换的物理含义;常用非周期信号的频谱函数;周期信号的频谱函数;付立叶变换的性质及其应用。

3、连续系统频域分析:频域系统函数H(jω)及其求法;系统频率特性的物理含义;系统零状态响应的频域求解;理想低通滤波器及其特性;信号不失真传输条件;抽样定理及其应用。

4、连续系统复频域分析:拉氏变换及其基本性质;拉氏反变换求解;s域的电路模型和电路定律;线性时不变系统的复频域分析。

5、复频域系统函数H(s):H(s)定义、物理意义、求法及其应用;系统模拟框图与信号流图;系统稳定性判定、系统频率特性及正弦稳态响应的求解;梅森公式及其应用。

6、离散信号与系统时域分析:常用离散信号的时域特征;信号的能量及平均功率;信号的几种重要分解;离散信号时域变换、运算以及卷积求和;线性时不变离散系统的性质;零输入响应、零状态响应、单位序列响应的求解。

7、离散系统Z域分析:Z变换及其基本性质;Z反变换;系统Z域分析;系统函数H(z)定义、物理意义、求法及其应用;离散系统模拟框图与信号流图;离散系统稳定性判定、系统频率特性及正弦稳态响应的求解;梅森公式及其应用。

(二)“数字电路”复习大纲:1、数制和编码以及逻辑代数基础:常用的数制和编码;二进制算术运算;不同数制间的相互转换;三种基本逻辑运算;逻辑代数的基本定律和定理;逻辑函数的几种描述方式及其相互转化;逻辑函数的化简(基于公式和基于卡诺图)。

2、门电路及其外部特性:晶体二极管和三极管开关特性及应用;半导体器件工作状态的判断方法;TTL、CMOS门电路的组成和工作原理;OC门;三态门;典型TTL、CMOS门电路的逻辑功能、外部特性、主要参数和使用方法。

信号系统复习大纲

信号系统复习大纲

《信号与系统》复习大纲(2015)第一章 信号与系统一、周期信号和非周期信号周期信号是定义在(-∞,∞)区间,每隔一定时间T (或整数N ),按相同规律重复变化的信号。

其特点是:周而复始且无始无终。

连续周期信号f(t)满足:,3,2,1,0,)()(±±±=+=m mT t f t f离散周期信号f(k)满足:Z N m mN k f k f ∈±±±=+= ,3,2,1,0,)()(满足上述关系的最小T(或整数N)称为该信号的周期。

不具有周期性的信号称为非周期信号。

例1.2.2:判断下列各序列是否为周期性的,如果是周期性的,确定其周期。

(1))67sin()(1ππ+=k k f (2))1265cos()(2ππ+=k k f (3))351cos()(3π+=k k f 解: (1)142,711==βππβ ,∴)(1k f 是周期序列,周期141=N 。

(2)5122,6522==βππβ ,即:22βπ为有理分数,所以)(2k f 是周期序列,周期51222MMN ==βπ,当M =5时,N 取最小整数12,所以,其周期122=N 。

(3)πβπβ102,5133== ,而π10为无理数,所以,)(3k f 是非周期序列。

例1.2.3:判断下列信号是否为周期信号,若是,确定其周期。

(1))3cos()2sin()(1t t t f += (2))sin()2cos()(2t t t f π+=解:两个周期信号)(t x ,)(t y 的周期分别为1T 和2T ,若其周期之比21T T 为有理数,则其和信号)()(t y t x +仍然是周期信号,其周期为1T 和2T 的最小公倍数。

(1))2sin(t 是周期信号,其角频率和周期分别为)/(21s rad =ω,)(211s T πωπ==,)3cos(t 是周期信号,其角频率和周期分别为)/(32s rad =ω,)(32222s T πωπ==。

如何复习信号与系统

如何复习信号与系统

如何复习信号与系统
信号与系统是电子信息类非常重要的一门专业课,大部分电子通信类专业考研都要到考这门业务课,很多学校更是只考这一门。

现在国内高校用到的教材比较多,比较常用的有奥本海姆,吴大正,郑君里等。

考研的专业课一定要做练习题,现在市面上很多信号与系统考研的辅导书,我看过几本,绝大部分都是讲究些技巧或进行复杂的数学运算,里面题目你能看懂,但是掌握了这题的技巧后,碰到新的题目就无从下手了,这样对学者或者数学基础不好的同学来说非常吃力。

对刚开始复习的同学,我觉得奥本的书的课后题目出得非常好,分基础和提高题,满足不同层次的要求,如果你要考的学校试卷不难的话完全可以靠做课后练习题准备考研,不好的地方就是课后只有前二十题有简单的答案,对没有答案的题目,做了都不知道对错,我以前也异常郁闷,到处去找答案。

我想现在许多准备考研的同学都和我一样在找答案吧。

我知道网上有不少人用这本答案骗钱。

我复习的时间很短,一共才四个月,真正复
习专业课的时间就只有两个月左右,但我凭借对历年试题的一些理解和A.V.OPPENHEIM的教材课后练习考了一个不错的分数,希望大家重视历年试题,这是不可多得的珍贵资源,对刚准备考的同学来说,先做一些合适的习题打好基础,那经过一段时间的努力,再花时间仔细研究历年试题,我相信你一定能在这门专业课程上取得好成绩的。

考研西北工业大学-《827信号与系统》-重难点解析讲义

考研西北工业大学-《827信号与系统》-重难点解析讲义

西北工业大学《827信号与系统》重难点解析第1讲第一章信号与系统的基本概念一、信号的主要分类(1)连续时间信号:自变量的取值是连续的离散时间信号:自变量的取值是离散的(2)周期信号:具有周期性,且是无始无终信号非周期信号:不具有周期性(3)因果信号:t<0时,f( t) =0;t>0时,f( t) ≠0的信号非因果信号:t>0时,f( t) =0的信号(4)功率信号:平均功率为有限值,能量趋近于无穷;能量信号:平均功率为0,能量为有限值的信号注意:(1)两个连续周期信号的和不一定是周期信号,只有当这两个信号的周期比为有理数时,该信号才是周期信号,且周期为原信号周期的最小公倍数;(2)直流信号和有界的周期信号均为功率信号;阶跃信号和有始周期信号也是功率信号;有界的非周期信号均为能量信号;无界的周期信号和无界的非周期信号均为非功率非能量信号。

一个信号只能是功率信号和能量信号两者之一,不会两者都是,但可以两者都不是,也就是非周期非能量信号。

【例1】判断下列各信号是否为周期信号后,若为周期信号,求出其周期。

(1)f( t) =cos8t-sin12t(2)f(k) =cos k+2sin2πk解:(1) T1==T2==由于=,故f( t)为周期信号,其周期为T1和T2的最小公倍数,即T=(2) cos k为周期信号,N1==842π2π故f(k)为周期信号,为N1和N2的最小公倍数,即N=8个间隔2cos2πk为周期信号,N2==1三、δ(t )和 δ′( t ) 函数的性质【例 2】 (3t -2)[ δ(t ) + δ(t -2) ]dtt 2 -2t + 3) δ'( t -2)dt(3t -2) δ(t -2)dt= -2 + (3 ×2 -2) = 2(2) 原式 = - ( t 2 + 3 -2t ) ' t =2 = - (2t -2) t =2 = -2四、系统的分类(1)线性系统:同时满足齐次性和叠加性的系统 非线性系统:不能同时满足以上两个条件的系统 (2)时不变系统:满足时不变的系统 时变系统:不满足时不变的系统(3)因果系统:响应不产生激励之前的系统 非因果系统:响应产生于激励之前的系统(4)稳定系统:系统的激励有界,响应也有界的系统 非稳定系统:系统的激励有界,响应无界的系统【例 3】 已知系统:a :y ( t ) =2f ( t ) +3 b :y ( t ) =f (2t ) c :y ( t ) =f ( -t ) d :y ( t ) =tf ( t ) 试判断上述哪些系统满足下列条件: (1)不是线性系统的是: (2)不是稳定系统的是: (3)不是时不变系统的是: (4)不是因果系统的是:解:(1) a (2)d (3)b ,c ,d (4)b ,c五、线性时不变系统的性质f ( t ) →y ( t ),f 1 ( t ) →y 1 ( t ),f 2 ( t ) →y 2 ( t ), A 1,A 2,A 为任意常数,常见性质如下: 1.齐次性:Af ( t ) →Ay ( t )2.叠加性:f 1 ( t ) +f 2 ( t ) →y 1 ( t ) +y 2 ( t )5 555西北工业大学《827 信号与系统》重难点解析3.线性:A 1f 1 ( t ) +A 2f 2 ( t ) →A 1 y 1 ( t ) +A 2 y 2 ( t ) 4.时不变性:f ( t -τ) →y ( t -τ) 5.微分性:→6.积分性:)d τ→)d τ【例 4】 一阶系统的初始状态为 y (0 - ),激励与响应分别为f ( t ),y ( t ) 。

《信号与系统》考试大纲

《信号与系统》考试大纲

《信号与系统》考试大纲一、考试内容第一章信号与系统第二章连续系统的时域分析第三章离散系统的时域分析第四章傅里叶变换和系统的频域分析第五章连续系统的s域分析第六章离散系统的z域分析第七章系统函数二、参考教材《信号与线性系统分析》吴大正主编,第4版,高等教育出版社,2009年2月第8次印刷。

三、考试要点(一)信号与系统1.理解信号、系统的概念及其分类。

2.掌握典型信号的定义及波形,重点掌握冲激信号、阶跃信号及其特性3.掌握信号的波形图与基本运算,特别是信号的平移、翻转与展缩。

4.理解系统的线性,时不变性,因果性含义,并会判断。

5.理解系统框图的含义,掌握由系统模拟框图写出系统方程的方法。

(二)连续时间系统的时域分析1. 理解0-和0+时刻系统状态的含义2. 掌握连续系统全响应的求解方式,掌握零输入响应和零状态响应、自由响应与强迫响应的概念。

3.理解并掌握冲激响应、阶跃响应的意义与求解方法。

4. 掌握卷积积分的计算及性质,会利用卷积积分求解线性时不变系统的零状态响应。

(三)离散系统的时域分析1.掌握差分方程的迭代法与时域经典解法。

2.掌握零输入响应和零状态响应的求解方法。

3.掌握单位序列响应的概念与求解方法。

4.掌握有限序列卷积和的计算。

(四)傅立叶变换和系统时域分析1. 掌握周期信号的傅里叶级数表示与频谱分析方法。

2. 理解非周期信号的频谱密度函数的概念、周期信号与非周期信号频谱的区别。

3. 掌握非周期信号的傅里叶变换及常用信号的傅氏变换4.掌握经典信号的傅立叶变化,并能利用傅里叶变换的定义和性质求解信号的频谱。

5. 理解信号时域特性和频域特性之间的关系,掌握取样定理。

6. 掌握系统的频率响应特性及幅频、相频曲线7. 掌握无失真传输系统的特点与条件8.理解理想低通滤波器的概念与特点(五)连续系统的复频域分析1. 掌握拉普拉斯变换的定义,收敛域,性质及常用信号的拉氏变换2. 掌握拉普拉斯逆变换。

3. 理解连续时间系统的拉氏变换分析法,掌握利用s 域变换求解单位冲激响应、零状态响应以及全响应的方法。

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F ( jt)
f (t t0 )
2f ( )
F ( j )e j0t
F [ j ( 0 )]
( j )n F ( j )
f (t )e j0t
d n f (t ) dt n ( jt)n f (t )
时域微分性
频域微分性
d n F ( j ) d n
时域积分性
时域微分性
频域微分性 时域积分性 时域卷积定理 频域卷积定理
s n F ( s) s n1 f ( n1) (0)
d n F ( s) ds n
F ( s) s

t

f ( )d
f1 (t ) f 2 (t ) f1 (t ) f 2 (t )
F1 ( s) F2 ( s)
f (t ) y (t )
f1 (t ) y1 (t ) f 2 (t ) y2 (t )
af (t ) ay (t )
2、叠加性
3、线性
f1 (t ) f 2 (t ) y1 (t ) y2 (t ) af1 (t ) bf 2 (t ) ay1 (t ) by2 (t )
1
一、信号与系统的基本概念 1、信号基本概念:信号定义、信号分类;
常用信号特性{(t)、U(t)、Sgn(t)、G(t)等};
2、信号时域变换与运算:
信号折叠、时移、展缩、倒相;
信号相加、相乘、数乘、微分和积分; 3、系统的基本概念:定义、分类、 线性时不变系统的特性。
2
线性时不变系统特性
1、齐次性
1 F( j ) a a
F 1 ( j ) F 2 ( j )
1 F1 ( j ) F2 ( j ) 2



1 f1 (t) f 2 (t) dt 2
2




F1 ( j ) F2 ( j )d

信号f(t)的能量:

1 [ f ( t ) ] dt 2



F( j) d
2
1 1 jt jt jt [ 1 e dt 1 e jt dt ] 例1 : cos tdt [ e e ] dt 2 2 1 [ 2 ( ) 2 ()] 2()
H(s) 与系统频域特性的关系:
H ( j ) s j H ( j ) H ( j )
H(s) 与正弦稳态响应
f (t ) Am cos(t )
y (t ) Am H ( j ) cos[t H ( j )]
H(s)与稳定性的判断方法 由H(s) 的极点判断:所有极点位于s左半开平面
18
罗斯(Routh)判断法:
(1)D(s)应为霍尔维茨多项式 (2)排列罗斯阵列
罗斯准则:罗斯阵列中:
1 )阵列中首列元素同号时, 其根全位于左半平面。
(3)由罗斯准则判断D(s)=0根 2)阵列中首列元素有变号 的分布 时,则含有半平面根,个数 为变号次数。 (4)判断系统的稳定性。
例1:D(s) s 4 2s3 3s 2 2s 1 罗斯阵列中首列元素同号时,故
f (t ) (t T ) f (t T )
A 2
*

5
三、连续信号频域分析
1、信号的分解; 2、周期信号分析: 傅立叶级数形式、性质、频谱特点; 3、非周期信号频域分析:
傅立叶变换与反变换;
傅立叶变换性质、常用信号的频谱函数;
功率信号和能量信号及频谱的概念;
4、抽样信号与抽样定理。
时域条件:h(t)=K(t-to)
频域条件: H(j )=Ke-j to
11
周期信号通过线性系统的响应求解步骤:
1) 周期激励信号展为傅氏级数 2)求系统频域系统函数H(j)
3)求各次谐波分别作用系统零状态响应
4) 时域叠加求系统时域零状态响应 非周期信号通过线性系统的响应求解步骤: 1)求激励信号的频谱F(j) 2)求系统频域系统函数H(j) 3)求系统零状态响应的频谱: 4)求系统时域零状态响应 Y(j)= F(j) H(j)
3
二、连续系统时域分析
1、时域经典法:微分方程与传输算子、微分方程求解; 系统自然频率及其求解方法、全响应三种分解形式.
d n y (t ) d n 1 y (t ) d m f (t ) an 1 a0 y (t ) bm b0 f (t ) n n 1 m dt dt dt
10
四、连续系统频域分析
1、信号通过系统的响应求解: 周期信号、非周期信号通过线性系统的响应 2、频域系统函数H(j):定义、物理意义、求解方法、系 统频率特性;
jt e o H( j) 0
3、理想低通滤波器及其传输特性:
4、信号传输不失真条件:
c c
复习提要
课程向导 练习自测 仿真实验
知识搜索 开始学习 附录信息
一、信号与系统的基本概念 二、连续系统时域分析 三、连续信号频域分析 四、连续系统频域分析 五、连续信号与系统复频域分析 六、连续系统系统函数H(s) 七、离散信号与系统时域分析
八、离散信号与系统z域分析 九、系统状态空间分析
2004-2005学年第2学期信号与系统试题

2
4 sin 2t 例2: f ( t ) , 求F(j) 2t

Sa (0 t )
G 2 0 () 0

F( j) 4 G 4 () 2G 4 () 2
9
抽样信号与抽样定理: 对一个最高频率为fm有限带宽信号f(t),可以用均匀间
隔Ts1/2fm的抽样信号的值唯一确定。
4
卷积积分性质

t

[ f1 ( ) * f 2 ( )]d f1 (t ) *
t

f 2 ( )d f1 ()d * f 2 ( t )

t
d d d [ f1 (t ) f 2 (t )] f1 (t ) f 2 (t ) f1 (t ) f 2 (t ) dt dt dt
f (t t0 ) y(t t0 )
4、时不变性 f (t ) y (t )
5、微分性
f (t ) y (t ) f (t ) y (t )
6、积分性
7、因果性


t
df (t ) dy (t ) dt dt t
f ( ) d

y ( )d
t 0 : f (t ) 0 t 0 : y (t ) 0
1 2 2 1 1
19
3 2 1 0
1 0
D(s)=0的根全位于左半平面。
H(s)与系统模拟 直接型
H ( s) 4 s 10 s 3 8s 2 19 s 12
1 1 2 s 1 s 3 s 4
并联型
H ( s)
级联型
4 s 10 1 H ( s) s 1 s 3 s 4
稳定的充要条件、稳定性的判断方法;
4、系统模拟框图、信号流图与H(s)关系:利用梅森公
式求H(s)、由H(s)进行系统模拟。
16
系统函数H(s) 求法 1、h(t) H(s) 2、H(s) =H(p)|p=s 3、微分方程 H(s)
4、复频域电路模型 H(s)
5、系统模拟框图、信号流图 H(s) 6、
1 F 1 ( s) F 2 ( s) 2j
14
常用信号的s域象函数
1、 (t) 1
复频域电路分析
2、 U(t)
3、 e-at U(t) 4、cos(ot )U(t) 5、sin(ot ) U(t) 6、 te-at U(t)
1 s
1 s s s 2a
2 0
0 2 s 2 0
t d f1 (t ) f 2 (t ) f1 (t ) f 2 ( )d dt

t

f1 ( )d *
d f 2 (t ) dt
常用卷积积分:
f (t ) (t T ) f (t T )
f1 (t ) *U (t )

t

f1 ( )d
1 ( s a )2
iL ( 0 ) s
uc (0 ) s
uc (0 ) s
15
六、连续系统系统函数H(s)
1、系统函数H(s):定义、物理意义、分类、零极点图、 H(s)求法; 2、H(s) 与系统时域特性、频域特性的关系、正弦稳 态响应求解;
3、系统函数H(s)与系统稳定性的关系:稳定性定义、
H ( s)
Pi i

10s 3 4s 2 H ( s) 1 ( 8s 1 19s 2 12s 3 )
17
H(s) 零极点图
10s 3 4 s 2 4( s 2.5) H ( s) 1 ( 8s 1 19 s 2 12 s 3) ( s 1)( s 3 ) ( s 4)
13
拉氏变换性质 线性性质 尺度变换性
A 1 f1 (t ) A 2 f 2 (t )
f ( at )
A 1F 1 ( s) A 2F 2 ( s)
1 s F( ) a a
时移性
频移性
f (t t0 )
F ( s )e st0
F (s a)
f (t )eat
d n f (t ) dt n ( t )n f (t )
y( t ) F {Y( j)}
12
1
五、连续信号与系统复频域分析
1、拉普拉斯变换:定义、存在条件、收敛域; 单边拉氏变换基本性质、常用信号拉氏变换; 2、拉普拉斯反变换:部分分式展开法、留数法; 3、电路s域分析: s域元件模型; s域的KCL和KVL; 电路s域分析;
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