信号与系统-绪论PPT幻灯片
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信号处理应用举例（1）
滤波以前干扰严重 滤波以后干扰去除
信wenku.baidu.com处理应用举例（2）
• 左图是一段听觉响应的时间信号，没有表现 出可以识别的特征
本课的主要内容
• 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 拉氏变换（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 • 第六章 信号的矢量空间分析
课程位置
先修课 《高等数学》 《线性代数》 《复变函数》 《模拟电路》 《数字电路》
熔融炉等温线分布
f (t)
2
1 4
－4－3－2－10 1 2 3
t
－1
－2
(a)
f (t) 2 1 －4－3－2－10 1 2 3 4 t
(b)
图 确定信号与随机信号波形
由于信号幅度也有连续和离散之分，这样信号 在时间和幅度上共有4种组合形式
连续时间
离散时间
连 x(t) 续 函 数 值 离 散 x~(t) 函 数 值
信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。
系统理论
系统分析：给定系统，研究系统对于输入 激励所产生的输出响应。
系统综合：按照给定的需求设计（综合） 系统。
重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。
信息科学已渗透到所有现代自 然科学和社会科学领域
• 通讯工程、工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、 地震预报、人工智能、高效农业、交通监控
后续课程 《数字信号处理》 《通信原理》 《自动控制原理》 《微波技术》
……
本课程为电子、通信、自动化、生物医学工程等电 类专业学生重要的专业基础课。
§ 1.1 信号与系统
一、信号(Signal)
信息（ Information） ：一般指消息中赋予人们新的知识。 消息（Message） ：在通信系统中，一般将语言、文字、 图像或数据统称为消息。
信号处理应用举例（4）
一、 二、
信号的数学描述——表达式
yA co s(x0 .5 )
周期= 2
相位= 0.5 幅度= A
对阻尼振荡的数学描述
y(x)e3xsinx
一段鸟鸣的声音的时域波形
鸟鸣在不同频率时的幅度分布—频谱图
鸟鸣声的时—频谱阵图
图象携带信息特征——轮廓
波形的三维描述
信号：信号是消息的表现形式与传送载体， 消息是信 号的传送内容。
电信号：一般指随时间变化的电压与电流。
在工程技术中， 广泛采用电信号
•易于产生、传送、控制、测量、处理； •易于于其他信号转换； •电路理论较为成熟。
二、系统(System)
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。系统可分解为子系统。
本课的主要参考书
1、教材：信号与系统 郑君里 应启珩 杨为理 2、信号与系统 Signals & Systems
ALAN V.OPPENHEIM ALANS. WILLSKY （奥本海默）清华大学出版社（英文影印版） （中译本）刘树棠 西安交通大学出版社 3、信号与系统例题分析及习题
乐正友 杨为理 应启珩编 4、管致中 等，信号与线性系统，高教出版社
为传送消息而装设的全套技术设备（包括传输信道）
信息 源
发送 设备
发送端 消息 信号
信道 噪声源
接收 设备
受信 者
接收端 信号 消息
信号分析：研究信号的基本性能，如信号的
描述、性质等。
信号传输：通信的目的是为了实现消息的传输。
原始的光通信系统——古代利用烽火传送边疆
信
警报；声音信号的传输——击鼓鸣金；
模拟信号
x(nTs)
Analog Signal
抽样信号 Sampled Signal
t
量化信号 Quantized Signal
t TS
抽样(有限字长效应)
x(n)
数字信号
Digital Signal
t
n
3.
按信号随时间变化有无规律来划分
x ( t ) x t n , T n 0 , 1 , 2 ,
• 右图是经过小波分析后得到的时间——频率 关系平面，得到明显可识别的特征
( n=1~128)
TEOAE (mPa)
0.2
0.1 5
0. 1 0.05
120 100
80
0
-0.05
-0. 1
-0.1 5
-0.2
0
5
1
1
20
0t (ms)
5
n
60
40
20
0
0
2
4
6
8
1 01 21 41 6
τ
(
m
s)
信号处理应用举例（3）
如生态系统、通信系统、控制系统、经济系统等。
电系统具有特殊的重要地位。 在电子技术领域中，通信系统,控制系统和计算机系统 是由各种电路组成的，因此电路、网络、系统三个术 语在一般情况下可以通用。但其侧重面不同。
电系统是指某电路实现的功能而言；电网络相对于 电路的拓扑；电路则侧重其内部的电压、电流。
一个通信系统
号
GPS(Global Positioning System)；个人通信具
理
有美好的发展前景；光纤通信带来了更加宽广
论
的带宽；信号的传输离不开信号的交换。
信号处理：对信号进行某种加工或变换。
目的：消除信号中的多余内容；滤除混杂的
噪声和干扰；将信号变换成容易分析与识别的
形式，便于估计和选择它的特征参量。
周期信号与非周期信号的关系
非周期信号 按一定时间间隔重复 周期信号
T
fk s in k m 2 s in k m N
信号处理应用举例（1）
滤波以前干扰严重 滤波以后干扰去除
信wenku.baidu.com处理应用举例（2）
• 左图是一段听觉响应的时间信号，没有表现 出可以识别的特征
本课的主要内容
• 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 拉氏变换（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 • 第六章 信号的矢量空间分析
课程位置
先修课 《高等数学》 《线性代数》 《复变函数》 《模拟电路》 《数字电路》
熔融炉等温线分布
f (t)
2
1 4
－4－3－2－10 1 2 3
t
－1
－2
(a)
f (t) 2 1 －4－3－2－10 1 2 3 4 t
(b)
图 确定信号与随机信号波形
由于信号幅度也有连续和离散之分，这样信号 在时间和幅度上共有4种组合形式
连续时间
离散时间
连 x(t) 续 函 数 值 离 散 x~(t) 函 数 值
信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。
系统理论
系统分析：给定系统，研究系统对于输入 激励所产生的输出响应。
系统综合：按照给定的需求设计（综合） 系统。
重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。
信息科学已渗透到所有现代自 然科学和社会科学领域
• 通讯工程、工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、 地震预报、人工智能、高效农业、交通监控
后续课程 《数字信号处理》 《通信原理》 《自动控制原理》 《微波技术》
……
本课程为电子、通信、自动化、生物医学工程等电 类专业学生重要的专业基础课。
§ 1.1 信号与系统
一、信号(Signal)
信息（ Information） ：一般指消息中赋予人们新的知识。 消息（Message） ：在通信系统中，一般将语言、文字、 图像或数据统称为消息。
信号处理应用举例（4）
一、 二、
信号的数学描述——表达式
yA co s(x0 .5 )
周期= 2
相位= 0.5 幅度= A
对阻尼振荡的数学描述
y(x)e3xsinx
一段鸟鸣的声音的时域波形
鸟鸣在不同频率时的幅度分布—频谱图
鸟鸣声的时—频谱阵图
图象携带信息特征——轮廓
波形的三维描述
信号：信号是消息的表现形式与传送载体， 消息是信 号的传送内容。
电信号：一般指随时间变化的电压与电流。
在工程技术中， 广泛采用电信号
•易于产生、传送、控制、测量、处理； •易于于其他信号转换； •电路理论较为成熟。
二、系统(System)
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。系统可分解为子系统。
本课的主要参考书
1、教材：信号与系统 郑君里 应启珩 杨为理 2、信号与系统 Signals & Systems
ALAN V.OPPENHEIM ALANS. WILLSKY （奥本海默）清华大学出版社（英文影印版） （中译本）刘树棠 西安交通大学出版社 3、信号与系统例题分析及习题
乐正友 杨为理 应启珩编 4、管致中 等，信号与线性系统，高教出版社
为传送消息而装设的全套技术设备（包括传输信道）
信息 源
发送 设备
发送端 消息 信号
信道 噪声源
接收 设备
受信 者
接收端 信号 消息
信号分析：研究信号的基本性能，如信号的
描述、性质等。
信号传输：通信的目的是为了实现消息的传输。
原始的光通信系统——古代利用烽火传送边疆
信
警报；声音信号的传输——击鼓鸣金；
模拟信号
x(nTs)
Analog Signal
抽样信号 Sampled Signal
t
量化信号 Quantized Signal
t TS
抽样(有限字长效应)
x(n)
数字信号
Digital Signal
t
n
3.
按信号随时间变化有无规律来划分
x ( t ) x t n , T n 0 , 1 , 2 ,
• 右图是经过小波分析后得到的时间——频率 关系平面，得到明显可识别的特征
( n=1~128)
TEOAE (mPa)
0.2
0.1 5
0. 1 0.05
120 100
80
0
-0.05
-0. 1
-0.1 5
-0.2
0
5
1
1
20
0t (ms)
5
n
60
40
20
0
0
2
4
6
8
1 01 21 41 6
τ
(
m
s)
信号处理应用举例（3）
如生态系统、通信系统、控制系统、经济系统等。
电系统具有特殊的重要地位。 在电子技术领域中，通信系统,控制系统和计算机系统 是由各种电路组成的，因此电路、网络、系统三个术 语在一般情况下可以通用。但其侧重面不同。
电系统是指某电路实现的功能而言；电网络相对于 电路的拓扑；电路则侧重其内部的电压、电流。
一个通信系统
号
GPS(Global Positioning System)；个人通信具
理
有美好的发展前景；光纤通信带来了更加宽广
论
的带宽；信号的传输离不开信号的交换。
信号处理：对信号进行某种加工或变换。
目的：消除信号中的多余内容；滤除混杂的
噪声和干扰；将信号变换成容易分析与识别的
形式，便于估计和选择它的特征参量。
周期信号与非周期信号的关系
非周期信号 按一定时间间隔重复 周期信号
T
fk s in k m 2 s in k m N