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奥本海姆《信号与系统》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(上册)-第3章 周期信号的傅里叶级

奥本海姆《信号与系统》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(上册)-第3章 周期信号的傅里叶级
6.共轭及共轭对称 将一个周期信号 x(t)叏它的复数共轭,在它的傅里叶级数系数上就会有复数共轭幵迚行 时间反转的结果。即若

(1)弼 x(t)为实函数时,由亍 x(t)=x*(t),傅里叶级数系数一定是共轭对称的,即
(2)若 x(t)为实偶函数,那么它的傅里叶级数系数也为实偶函数。 (3)若 x(t)为实奇函数,那么它的傅里叶级数系数为纯虚奇函数。 7.连续时间周期信号的帕斯瓦尔定理 (1)连续时间周期信号的帕斯瓦尔定理:
8.连续时间傅里叶级数性质列表 表 3-1 连续时间傅里叶级数性质
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1.成谐波关系的复指数信号的线性组合 一般的周期序列的线性组合就有如下:
序列φk[n]只在 k 的 N 个相继值的匙间上是丌同的,因此上式的求和仅仅需要包括 N 项。 因此将求和限表示成 k=(N),即离散时间傅里叶级数为
三、傅里叶级数的收敛 连续时间信号的傅里叶级数收敛的条件——狄里赫利条件: 1.条件 1 在仸何周期内,x(t)必须绝对可积,即
这一条件保证了每一系数 ak 都是有限值。 2.条件 2 在仸意有限匙间内,x(t)具有有限个起伏发化;也就是说,在仸何单个周期内,x(t)的
最大值和最小值的数目有限。 3.条件 3 在 x(t)的仸何有限匙间内,只有有限个丌连续点,而丏在这些丌连续点上,函数是有限

(1)施加亍连续时间信号上的时间反转会导致其对应的傅里叶级数系数序列的时间反 转。
(2)若 x(t)为偶函数,则其傅里叶级数系数也为偶,若 x(t)为奇函数,则其傅里叶级 数系数也为奇。
4.时域尺度发换 时间尺度运算是直接加在 x(t)的每一次谐波分量上的,傅里叶系数仍是相同的。 x(αt)的傅里叶级数表示:

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第2章 连续时间系统的时域分析【圣才

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第2章 连续时间系统的时域分析【圣才

Ri(t) v1(t) e(t)
Ri(t)
1 C
t
i(
)d
v1 (t )
e(t)
vo (t) v1(t)
消元可得微分方程:
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1

C
d
dt
vo (t)
1 R
vo (t)
R
e(t)
2-2 图 2-2-2 所示为理想火箭推动器模型。火箭质量为 m1,荷载舱质量为 m2,两 者中间用刚度系数为 k 的弹簧相连接。火箭和荷载舱各自受到摩擦力的作用,摩擦系数分 别为 f1 和 f2。求火箭推进力 e(t)与荷载舱运动速度 v2(t)之间的微分方程表示。
M
di1 (t ) dt
Ri2 (t)
0
化简方程组可得微分方程:
(L2
M
2
)
d4 dt 4
vo
(t)
2RL
d3 dt 3
vo
(t)
2L C
R2
d2 dt 2
vo
(t)
2R C
d dt
vo
(t)
1 C2
vo
(t)
MR
d2 dt 2
e(t)
(3)由图 2-2-1(c)所示列写电路方程,得:
C
dv1 (t ) dt
b.自由响应由两部分组成,其中,一部分由起始状态决定,另一部分由激励信号决 定,二者都与系统的自身参数有关;当系统 0-状态为零,则零输入响应为零,但自由响应 可以不为零。
c.零输入响应在 0-时刻到 0+时刻不跳变,此时刻若发生跳变,可能为零状态响应分 量。

信号与系统-学习提纲

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st
jωt
为虚指数信号,是周期信号,模拟角频率= ω ,单位=rad/s
(1). Ae (2).
jωt
= A e jθ × e jωt = A e j (ωt +θ ) ,A 称为复振幅,包含幅度|A|和相位θ
ω > 0 时, 当 t 增大时, 在单位圆上逆时针旋转; ω < 0 呢? e jωt 在复平面上的运动轨迹:
信号与系统--学习指导
Signals and Systems
1/共 32 页
m, n, i, j, k 及大写——作为变量时,一般表示整数
第一章 信号与系统概述 一、判断信号的周期性——P17 的 1-5 1.理解定义: ∀t ∈ ( −∞, ∞), x (t ) = x (t + T ) , ∀k ∈ ( −∞, ∞ ), x ( k ) = x ( k + N ) ; 1.)要求对任意的 t , k 都满足 2.)周期离散信号要求 周期 必须是 整数,连续信号的周期则 无此 要求! 2.最小的正周期 T0 , N 0 称为基本[基波]周期,一般情况下周期指基本[基波]周期 3.若 T , N 是信号的周期,则 mT , mN 也是信号的周期 4.两个周期信号的周期有公倍数时,相加[或相乘]得到的信号 才能是 周期的 5.掌握正弦余弦、 虚指数信号的频率, 如 cos(ω0t + θ ) 、e 根据模拟角频率或数字角频率,判定和计算它们的周期 6.对于 cos (ω0t + θ ) 形式的信号,不妨化成虚指数的形式,判断周期性可以不用考虑它的
可见,复数 A 包含 2 种信息,幅度|A|和相位θ——复数的优点;A=Re+jIm 为另一种表示 1. lim e = 0 的条件是: σ = Re[ s ] < 0

信号与系统笔记

信号与系统笔记

信号与系统第一章1。

1 连续时间与离散时间信号确知信号可以表示成一个或几个自变量的函数连续时间信号在[t1,t2]区间的能量定义为:连续时间信号在[t1,t2]区间的平均功率定义为:离散时间信号在[n1,n2]区间的能量定义为离散时间信号在[n1,n2]区间的平均功率为在无限区间上也可以定义信号的总能量:连续时间情况下:离散时间情况下:在无限区间内的平均功率可定义为: 21lim 2()TTT P dtTx t ∞-→∞=⎰能量信号——信号具有有限的总能量,即:功率信号—-信号有无限的总能量,但平均功率有限。

即:信号的总能量和平均功率都是无限的。

即:如果信号是周期信号,则或这种信号也称为功率信号,通常用它的平均功率来表征或或如果信号是非周期的,且能量有限则称为能量信号。

1.2 自变量的变换1.时移变换当时,信号向右平移时,信号向左平移当时,信号向右平移 时,信号向左平移,0E P ∞∞<∞=,E P ∞∞=∞=∞2。

反转变换信号以t=0为轴呈镜像对称。

与连续时间的情况相同。

3. 尺度变换时,是将在时间上压缩a倍,时,是将在时间上扩展1/a倍。

由于离散时间信号的自变量只能取整数值,因而尺度变换只对连续时间信号而言。

周期信号与非周期信号:周期信号:满足此关系的正实数(正整数)中最小的一个,称为信号的基波周期()。

可视为周期信号,但它的基波周期没有确定的定义。

可以视为周期信号,其基波周期。

奇信号与偶信号:对实信号而言:如果有和则称该信号是偶信号。

(镜像偶对称)如果有和则称该信号为奇信号。

(镜像奇对称)对复信号而言:如果有和则称该信号为共轭偶信号.如果有和则称为共轭奇信号。

任何信号都能分解成一个偶信号与一个奇信号之和。

对实信号有:其中其中对复信号有:其中:其中:1。

3 复指数信号与正弦信号一. 连续时间复指数信号与正弦信号其中C, a 为复数1. 实指数信号:C,a 为实数呈单调指数上升呈单调指数下降。

(完整版)信号与系统知识要点.doc

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信号与系统知识要点第一章信号与系统, t 01,t 0(t )0, t 0单位阶跃信号(t) u(t )0 单位冲激信号0,t(t ) 1d (t ) (t )dtt( )d (t )(t ) 的性质:f (t ) (t ) f (0) (t )f (t ) (t t 0 )f (t 0 ) (t t 0 )f (t ) (t)dtf (0)f (t ) (t t 0 )dt f (t 0 )(t ) ( t )(tt 0 ) [ (t t 0 )]1 (t)(at )a(at t 0 )1 (t t)aa 单位冲激偶信号(t)(t )d (t )dt(t ) ( t)(t t 0 )[ (t t 0 )](t )dt 0t( )d (t )f (t ) (t)f (0) (t) f (0) (t)f (t ) (t t 0 )f (t 0 ) (t t 0 ) f (t 0 ) (t t 0 )f (t ) (t) dt f (0)f (t ) (t t 0 ) dtf (t 0 )符号函数 sgn(t )1,tsgn(t )0, t 0 或 sgn(t ) u(t ) u( t ) 2u(t ) 11,t单位斜坡信号r (t)0, t 0 tdr (t) r (t ) tu(t)r (t )u( )du(t)t,tdt门函数 g (t )g (t)1, t2 0, 其他取样函数 Sa(t ) sin ttsin t lim Sa(t)Sa(0) lim 1tt 0t 0当 t k(k1, 2,ggg)时, Sa(t ) 0Sa(t)dtsin t dt lim sin t 0ttt第二章连续时间信号与系统的时域分析1 、基本信号的时域描述( 1 )普通信号普通信号可以用一个复指数信号统一概括,即f (t ) Ke st ,t 式中 sj , K 一般为实数,也可以为复数。

根据与 的不同情况, f (t ) 可表示下列几种常见的普通信号。

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信号与系统复习书中最重要的三大变换几乎都有。

第一章信号与系统1、信号的分类①连续信号和离散信号②周期信号和非周期信号连续周期信号f(t)满足f(t) = f(t + mT),离散周期信号f(k)满足f(k) = f(k + mN),m = 0,±1,±2,…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。

③能量信号和功率信号④因果信号和反因果信号2、信号的基本运算(+ - ×÷)2.1信号的(+ - ×÷)2.2信号的时间变换运算(反转、平移和尺度变换)3、奇异信号3.1 单位冲激函数的性质f(t) δ(t) = f(0) δ(t) , f(t) δ(t –a) = f(a) δ(t –a)例:3.2序列δ(k)和ε(k)f(k)δ(k) = f(0)δ(k) f(k)δ(k –k0) = f(k0)δ(k –k0) 4、系统的分类与性质4.1连续系统和离散系统4.2 动态系统与即时系统 4.3 线性系统与非线性系统 ①线性性质T [af (·)] = a T [ f (·)](齐次性)T [ f 1(·)+ f 2(·)] = T[ f 1(·)]+T[ f 2(·)] (可加性) ②当动态系统满足下列三个条件时该系统为线性系统:y (·) = y f (·) + y x (·) = T[{ f (·) }, {0}]+ T[ {0},{x(0)}] (可分解性) T[{a f (·) }, {0}] = a T[{ f (·) }, {0}]T[{f 1(t) + f 2(t) }, {0}] = T[{ f 1 (·) }, {0}] + T[{ f 2 (·) }, {0}](零状态线性))0(d )()(f t t t f =⎰∞∞-δ)(d )()(a f t a t t f =-⎰∞∞-δ?d )()4sin(91=-⎰-t t t δπ)0('d )()('f t t f t -=⎰∞∞-δ)0()1(d )()()()(n n n ft t f t -=⎰∞∞-δ4)2(2])2[(d dd )(')2(0022=--=--=-==∞∞-⎰t t t t tt t t δ)(1||1)()()(t aa at n n n δδ⋅=)(||1)(t a at δδ=)(||1)(00at t a t at -=-δδ)0()()(f k k f k =∑∞-∞=δT[{0},{ax 1(0) +bx 2(0)} ]= aT[{0},{x 1(0)}] +bT[{0},{x 2(0)}](零输入线性) 4.4时不变系统与时变系统T[{0},f(t - t d )] = y f (t - t d )(时不变性质) 直观判断方法:若f (·)前出现变系数,或有反转、展缩变换,则系统为时变系统。

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第8章 z变换、离散时间系统的z域分

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第8章 z变换、离散时间系统的z域分

(7)
X
z
1 2
n
u
n
u
n
10
z
n
9 n0
1 2
n
z
n
9 n0
1 2z
n
1
1 2z
1 1
10
z 0
2z
X(z)的零、极点分布图如图 8-2-1(g)所示。
(8)
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X
z
n台
1 2
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第 8 章 z 变换、离散时间系统的 z 域分析
8.1 复习笔记
从本章开始陆续讨论 Z 变换的定义、性质以及它与拉氏变换、傅氏变换的联系。在此 基础上研究离散时间系统的 z 域分析,给出离散系统的系统函数与频率响应的概念。通过 本章,读者应掌握对于离散时间信号与系统的研究,是先介绍 z 变换,然后引出序列的傅 里叶变换以及离散傅里叶变换(第九章)。
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于实轴的直线映射到 z 平面是负实轴;
(3)在 s 平面上沿虚轴移动对应于 z 平面上沿单位圆周期性旋转,每平移 ωs,则沿
单位圆转一圈。
2.z 变换与拉氏变换表达式
Z
x nT X z zesT X s Z
n
u
n
1 3
n
u
n
z
n
n
(3)
X
z
n
1 3
n
u
n
z
n
n0

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第4章)【圣才出品】

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第4章)【圣才出品】

3.全通函数 如果一个系统函数的极点位于左半平面,零点位于右半平面,而且零点与极点对于 jω 轴互为镜像,这种系统函数称为全通函数,此系统则称为全通系统或全通网络。它的幅频特 性是常数。
4.最小相移函数 零点仅位于左半平面或 jω轴的网络函数称为“最小相移函数”,该网络称为“最小相 移网络”。非最小相移函数可以表示为最小相移函数与全通函数的乘积,即非最小相移网络 可以用最小相移网络与全通网络的级联来代替。

(1)部分分式展开法求解
首先将 F(s)展开成部分分式之和的形式,再对各部分分式分别取逆变换后叠加即可
得出 f(t)。
(2)留数定理求解
将拉氏逆变换的积分运算转化为求被积函数 F(s)est 在围线中所有极点的留数之和。
L 1[F (s)] 1 j F (s)estds [F (s)est的留数]
1 s
s2
s 2
,故
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L
[1 cos(t)]et
s
1
s (s )2 2

(7) L
[t 2
2t]
d2 ds2
1 s
d ds
2 s
2 s3
2 s2
(8) L [2 (t) 3e7t ] 2 3 s7
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二、系统函数与系统特性 1.系统函数 系统的零状态响应的拉氏变换与激励的拉氏变换之比称为系统函数,即 H(s)=RZS (s)/E(s)。且冲激响应 h(t)↔H(s)。
2.零极点分布
H (s)

(9)e-αtsinh(βt);
(10)cos2(Ωt);

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(1-2章)【圣才出品】

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第1章绪论
1.1复习笔记
本章作为《信号与系统》的开篇章节,是整个信号与系统学习的基础。

本章介绍了有关信号与系统的基本概念和术语,给出几种典型的信号和系统的表现形式,讲述了各信号与系统的特点以及信号之间的运算和转换。

通过本章学习,读者应掌握:如何判断信号类型、不同信号之间的运算、信号的分解以及系统类型的判断。

一、信号概述
1.信号的概念及分类(见表1-1-1)
表1-1-1信号的概念及分类
2.典型的连续信号(见表1-1-2)
表1-1-2典型的信号及表示形式
3.信号的运算(见表1-1-3)
表1-1-3信号的运算
4.阶跃函数和冲激函数
阶跃信号和冲激信号是信号与系统中最基础的两种信号,许多复杂信号皆可由二者或二者的线性组合表示。

具体见表1-1-4及表1-1-5。

(1)单位阶跃信号u(t)
表1-1-4单位阶跃信号u(t)
(2)单位冲激信号δ(t)
表1-1-5单位冲激信号δ(t)表示形式及性质
5.信号的分解
一个一般信号根据不同类型可分解为以下几种分量,具体见表1-1-6。

表1-1-6信号的分解
二、系统
1.系统概念及分类(见表1-1-7)
表1-1-7系统的概念及分类
系统模型如下:
输入信号经过不同系统可得到不同输出信号,具体见表1-1-8。

表1-1-8不同系统特性
1.2课后习题详解
1-1分别判断图1-2-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号?
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)。

信号与系统读书笔记

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信号与系统读书笔记【篇一:学习笔记(信号与系统)】学习笔记(信号与系统)第一章信号和系统信号的概念、描述和分类信号的基本运算典型信号系统的概念和分类1、常常把来自外界的各种报道统称为消息;信息是消息中有意义的内容;信号是反映信息的各种物理量,是系统直接进行加工、变换以实现通信的对象。

信号是信息的表现形式,信息是信号的具体内容;信号是信息的载体,通过信号传递信息。

2、系统(system):是指若干相互关联的事物组合而成具有特定功能的整体。

3、信号的描述——数学描述,波形描述。

信号的分类:1)确定信号(规则信号)和随机信号确定信号或规则信号——可以用确定时间函数表示的信号;随机信号——若信号不能用确切的函数描述,它在任意时刻的取值都具有不确定性,只可能知道它的统计特性。

2)连续信号和离散信号连续时间信号——在连续的时间范围内(-∞t∞)有定义的信号称为连续时间信号,简称连续信号,实际中也常称为模拟信号;离散时间信号——仅在一些离散的瞬间才有定义的信号称为离散时间信号,简称离散信号,实际中也常称为数字信号。

3)周期信号和非周期信号周期信号——是指一个每隔一定时间t,按相同规律重复变化的信号;非周期信号——不具有周期性的信号称为非周期信号。

4)能量信号与功率信号能量信号——信号总能量为有限值而信号平均功率为零;功率信号——平均功率为有限值而信号总能量为无限大。

5)一维信号与多维信号信号可以表示为一个或多个变量的函数,称为一维或多维函数。

6)因果信号若当t0时f(t)=0,当t0时f(t)≠0的信号,称为因果信号;非因果信号指的是在时间零点之前有非零值。

4、信号的基本运算:尺度变换(横坐标展缩):将f(t)→f(at),称为对信号f(t)的尺度变换。

若a1,则f(at)将f(t)的波形沿时间轴压缩至原来的1/a;若0a1,则f(at)将f(t)的波形沿时间轴扩展为原来的a倍。

微分:信号f(t)的微分运算指f(t)对t取导数,即:信号经过微分运算后突出显示了它的变化部分,起到了锐化的作用。

信号与系统知识要点.

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。

信号与系统郑君里复习要点.pdf

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①微分特性:
若Hale Waihona Puke f (t) → yf(t) , 则
f ’(t) → y ’ f (t)
②积分特性:

f (t) → yf(t)
t
t
, 则 f (x) d x yf (x) d x
4.5 因果系统与非因果系统 5、 系 统 的框图描述 第二章 连续系统的时域分析
1、LTI 连续系统的响应 1.1 微分方程的经典解
信号与系统复习
书 中 最 重要的三大变 换几乎都有。
第一章 信号与系统 1、 信 号 的分类 ① 连 续 信号和离散信 号 ② 周 期 信号和非周期 信号 连续周期信号 f(t)满足
f(t) = f(t + mT), 离散周期信号 f(k)满足
f(k) = f(k + mN),m = 0,±1,±2,…
当特征根λ为 r 重根时,齐次解 yn(k)形式为: (Cr-1kr-1+ Cr-2kr-2+…+ C1k+C0)λk
当特征根λ为一对共轭复根 1,2 e j 时,齐次解 yn(k)形式为:
k C cos(k) Dsin(k)
1.2.2 特解 yp(k): 特解的形式与激励的形式雷同(r≥1) 。 ①所有特征根均不等于 1 时;
(n) (t) f (t) d t
(1)n
f
(n) (0)
(t
2)2
'(t) d t
d dt
[(t
2)2 ]
t 0
2(t
2)
t 0
4
(n)
(at)
|
1 a
|
1 an
(n)
(t)
(at) 1 (t) |a|

[信号与系统]每章小结

[信号与系统]每章小结

《信号与系统》目录第一章引论 (2)第二、三章.连续时间信号、离散时间信号与系统时域分析 (2)一.普通信号 (2)二、冲激信号 (3)三.卷积 (3)四.电路元件的运算模型 (4)五.连续时间系统时域分析 (4)六.系统的特征方程 (4)七.系统的冲激响应和单位养殖响应 (5)八.基本离散信号 (5)九.离散信号的性质 (5)十.信号的分解 (6)第四章.连续时间信号与系统频域分析 (6)一.周期信号的频谱分析 (6)二.非周期信号的傅里叶变换(备注) (7)三.非周期信号的傅里叶变换 (7)四.无失真传输 (10)五.滤波 (10)六.抽样与抽样恢复 (10)第五章.离散时间信号与时域分析 (11)一.离散傅里叶级数(DFT) (11)二.离散时间傅里叶变换DTFT (12)第六章.连续时间信号与时域系统分析 (13)一.拉氏变换定义 (13)二.拉氏反变换 (14)三.拉氏变换的性质 (14)第七章Z变换 (17)一.Z变换的定义 (17)二.Z变换和傅氏变换及拉氏变换的关系 (17)三.Z反变换 (18)四.由零极点图确定傅氏变换的几何求值法 (18)五.Z变换性质 (18)H z的应用 (20)六.系统函数()七.数字滤波器 (20)第八章.系统函数与状态变量分析 (20)一.零极点和系统稳定性、因果性 (20)二.信号流图 (21)三.系统模拟 (21)四.连续系统离散化 (21)五.状态方程与输出方程 (22)六.状态方程的建立 (22)七.状态方程和输出方程的解法 (22)八.状态方程判断和系统的稳定性、可控性、可测性 (23)第一章引论⎪⎩状态变量系统模型第二、三章.连续时间信号、离散时间信号与系统时域分析一.普通信号二、冲激信号三.卷积四.电路元件的运算模型五.连续时间系统时域分析六.系统的特征方程七.系统的冲激响应和单位养殖响应八.基本离散信号九.离散信号的性质十.信号的分解○1直流分量与交流分量 ○2奇分量与偶分量()()D A f t f f t =+常数平均是为零()()()e o f t f t f t =+1()[()()]21()[()()]2e o f t f t f t f t f t f t ⎧=+-⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩第四章.连续时间信号与系统频域分析一.周期信号的频谱分析1. 简谐振荡信号是线性时不变系统的本征信号:()()()()()j tj t j tj y t e h t eh d ee h d ωωτωωτττττ∞∞---∞-∞=*==⋅⎰⎰简谐振荡信号傅里叶变换:()()j H j e h d ωτωττ∞--∞=⎰ 点测法: ()()j t y t e H j ωω=⋅2.傅里叶级数和傅里叶变换3.荻里赫勒(Dirichlet )条件(只要满足这个条件信号就可以用傅里叶级数展开)○1()f t 绝对可积,即00()t Ttf t dt +<∞⎰○2()f t 的极大值和极小值的数目应有限○3()f t 如有间断点,间断点的数目应有限4.周期信号的傅里叶级数5.波形对称性与谐波特性的关系6.周期矩形脉冲信号7.线性时不变系统对周期信号的响应一般周期信号:()jn tnn F ef t ∞Ω=-∞=∑ 系统的输出 :()()jn tnn F H jn t ey t ∞Ω=-∞Ω=∑二.非周期信号的傅里叶变换(备注)三.非周期信号的傅里叶变换 1.连续傅里叶变换性质3.常用傅里叶变换对四.无失真传输1.输入信号()f t 与输出信号()f y t 的关系 时域: ()()f d y t kf t t =-频域:()()dj t f Y ke F ωωω-=2.无失真传输系统函数()H ω ()()()d f j t Y H ke F ωωωω-==无失真传输满足的两个条件:○1幅频特性:()H k ω= (k 为非零常数) 在整个频率范围内为非零常数 ○2相频特性:ϕ()d t ωω=- ( 0d t > )在整个频率范围内是过坐标原点的一条斜率为负的直线4. 信号的滤波:通过系统后 ○1产生“预定”失真○2改变一个信号所含频率分量大小 ○3全部滤除某些频率分量 4.理想低通滤波器不存在理由:单位冲击响应信号()t δ是在0t =时刻加入滤波器 的,而输出在0t <时刻就有了,违反了因果律5.连续时间系统实现的准则时 域 特 性 : ()()()h t h t u t =(因果条件) 频 域 特 性 :2()H d ωω∞-∞<∞⎰佩利-维纳准则(必要条件):22()1H d ωωω∞-∞<∞+⎰五.滤波六.抽样与抽样恢复第五章.离散时间信号与时域分析一.离散傅里叶级数(DFT ) 1.信号0j n e Ω基本特征信号0j neΩ 周 期 性:00()02j n N j nm eeNπΩ+ΩΩ=⇒=时有理数时具有周期性 基波频率:2N mπΩ=基波周期:02()N m π=Ω 2.信号0j t e ω与0j n e Ω之间的差别3.DFS 系数与IDFS 变换对4.离散傅里叶级数的性质二.离散时间傅里叶变换DTFT1. 离散时间傅里叶变换DTFT○1非周期信号:11()()0x n n N x n n N ⎧≤=⎨>⎩21()()21()()j nj nn x n X e d X x n e N ππΩ∞-Ω=-∞⎧=ΩΩ⎪⎪⎨⎪Ω=⎪⎩⎰∑离散时间傅里叶变换 应用条件:()n x n ∞=-∞<∞∑ ○2周期信号: 2()2()k n X a k N ππδ∞=-∞Ω=Ω-∑ 112()1()N jk n Nk n N a x n eN π-=-=∑2.离散时间傅里叶变换性质第六章.连续时间信号与时域系统分析一.拉氏变换定义二.拉氏反变换三.拉氏变换的性质1.拉氏变换的性质2.拉氏变换的性质备注3.双边拉氏变换4.双边拉氏变换对与双边Z变换对5.复频域分析6.拉氏变换和傅氏变换的关系第七章 Z 变换一.Z 变换的定义z[()]()()j e nj nnn n x n eex n zX z σσ+Ω∞∞=-Ω-=-∞=-∞⋅−−−−→=∑∑令 ()()n n X z x n z ∞-=-∞=∑二.Z 变换和傅氏变换及拉氏变换的关系三.Z 反变换围线积分与极点留数法 11()()2n cx n X z z dz jπ-=⎰ 围线c 是在()X z 的收敛域内环绕z 平面原点逆时针旋转的一条封闭曲线 1()[()c ]n x n X z z -=⋅∑在围线内的极点上的留数 0z 是一阶极点: 0110Re [()][()]()n n z z s X z z X z z z z --=⋅=⋅-0z 是s 阶极点:1111111Re [()][()()](1)!s n n s s z zd s X z z X z z z z s dz ----=⎧⎫⋅=⋅-⎨⎬-⎩⎭ 0n <时, '111()()2n c x n X p dp j pπ--=⎰ 四.由零极点图确定傅氏变换的几何求值法11()()()Mrr Nkk z q X z z z ==-=-∏∏ 当1z =时,即j z e Ω=时11()()()Mj r j r N j k k eq X e e z ΩΩ=Ω=-=-∏∏=()()j j X e eφΩΩ 令rkj j r r j j k k e q A e e z B eϕθΩΩ⎧-=⎨-=⎩ 于是11()Mrj r Nkk A X e BΩ===∏∏ 11()M Nr k r k φϕθ==Ω=-∏∏注意:1在0z =处加入或除去零点,不会使幅度特性发生变化,而只影响相位变化。

信号与系统(Python) 学习笔记摘录 (2) 傅里叶 Fourier

信号与系统(Python) 学习笔记摘录 (2) 傅里叶 Fourier

信号与系统(Python) 学习笔记摘录 (2) 傅里叶 Fourier定义: 在 ( t 1 , t 2 ) (t_1,t_2) (t1,t2) 区间的两个函数φ 1 ( t ) \varphi_1(t) φ1(t) 和φ 2 ( t )\varphi_2(t) φ2(t), 若满足∫ t 1 t 2 φ 1 ( t ) φ 2 ∗ ( t ) d t = 0 , (两函数的内积为0)\int_{t_1}^{t_2} \varphi_1(t) \varphi_2^* (t)d t = 0, \, \text{(两函数的内积为0)} ∫t1t2φ1(t)φ2∗(t)dt=0,(两函数的内积为0)则称φ 1 ( t ) \varphi_1(t) φ1(t) 和φ 2 ( t ) \varphi_2(t) φ2(t) 在区间 ( t 1 , t 2 ) (t_1, t_2) (t1,t2) 内正交•实函数正交∫ t 1 t 2 φ 1 ( t ) φ 2 ( t ) d t =0 , (两函数的内积为0) \int_{t_1}^{t_2}\varphi_1(t) \varphi_2 (t)d t = 0, \, \text{(两函数的内积为0)} ∫t1t2φ1(t)φ2(t)dt=0,(两函数的内积为0)•正交函数集: 若 n n n 个函数φ 1 ( t ) , φ 2 ( t ) , ⋯ , φ n ( t ) \varphi_1(t), \varphi_2(t), \cdots , \varphi_n(t) φ1(t),φ2(t),⋯,φn(t) 构成一个函数集,当这些函数在区间 ( t 1 , t 2 ) (t_1,t_2) (t1,t2) 内满足∫ t i t j φ 1 ( t ) φ 2 ∗ ( t ) d t = { 0 , i ≠ j K j ≠ 0 , i = j\begin{aligned}\int_{t_i}^{t_j} \varphi_1(t)\varphi_2^* (t)d t ={\begin{cases} 0,\, & i\neq j \\K_j \neq 0 , \, & i=j \end{cases}}\end{aligned} ∫titj φ1(t)φ2∗(t)dt={0,Kj=0,i=ji=j则称此函数为函数集在区间 ( t 1 , t 2 ) (t_1,t_2) (t1,t2) 上的正交函数集。

电子教案《信号与系统》(第三版)信号系统习题解答.docx

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《信号与系统》(第 3 版)习题解析高等教育出版社目录第 1 章习题解析 (2)第 2 章习题解析 (6)第 3 章习题解析 (16)第 4 章习题解析 (23)第 5 章习题解析 (31)第 6 章习题解析 (41)第 7 章习题解析 (49)第 8 章习题解析 (55)第 1 章习题解析1-1题 1-1 图示信号中, 哪些是连续信号?哪些是离散信号?哪些是周期信号?哪些是非周期信号?哪些是有始信号?(c)(d)题 1-1图解 (a)、(c)、(d)为连续信号; (b)为离散信号; (d)为周期信号;其余为非周期信号; (a)、(b)、(c)为有始(因果)信号。

1-2 给定题 1-2 图示信号 f( t ),试画出下列信号的波形。

[提示: f( 2t )表示将 f( t )波形压缩,f( t)表示将 f( t )波形展宽。

]2(a) 2 f( t 2 )(b) f( 2t ) (c) f(t)2(d) f( t +1 )题1-2图解 以上各函数的波形如图 p1-2 所示。

图 p1-21-3如图1-3图示,R、L、C元件可以看成以电流为输入,电压为响应的简单线性系统S R、S L、 S C,试写出各系统响应电压与激励电流函数关系的表达式。

S RS LS C题 1-3图解各系统响应与输入的关系可分别表示为u R (t)R i R (t )u L (t)di L (t )L1dttu C (t )i C ( )dC1-4如题1-4图示系统由加法器、积分器和放大量为 a 的放大器三个子系统组成,系统属于何种联接形式?试写出该系统的微分方程。

题 1-4图解 系统为反馈联接形式。

设加法器的输出为 x( t ),由于x(t ) f (t) ( a) y(t)且y(t ) x(t)dt ,x(t) y (t)故有y (t) f (t ) ay (t)即y (t ) ay(t ) f (t)1-5已知某系统的输入 f( t )与输出 y( t )的关系为 y( t ) = | f( t )|,试判定该系统是否为线性时不变系统?解 设 T 为系统的运算子,则可以表示为y(t) T[ f (t )]f (t)不失一般性,设 f( t ) = f 1( t ) + f 2 ( t ),则T[ f 1 (t)]f 1 (t)y 1 (t )T[ f 2 (t)] f 2 (t )y 2 (t )故有T[ f (t)] f 1 (t )f 2 (t ) y(t)显然f 1 (t ) f 2 (t)f 1 (t ) f 2 (t )即不满足可加性,故为非线性时不变系统。

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第5章 傅里叶变换应用于通信系统——

郑君里《信号与系统》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第5章 傅里叶变换应用于通信系统——
解:激励信号 e(t)=e-3tu(t),则 E(jω)=F[e(t)]=F[e-3tu(t)]=1/(jω+3)
故响应为:
R( j) = E( j)×H ( j) = 1 ×1 = 1 - 1 j + 3 j + 2 j + 2 j + 3
反变换可得: r(t)=F-1[R(jω)]=(e-2t-e-3t)u(t)
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图 5-1-1 线性网络的无失真传输 2.引起信号失真的原因 ①系统对信号中各频率分量幅度产生不同程度的衰减,使响应的各频率分量的相对幅 度发生变化,引起幅度失真; ②系统对各频率分量产生的相移与频率不成正比,使响应的各频率分量在时间轴上的 相对位置产生变化,引起相位失真。 三、滤波 1.理想低通滤波器(见表 5-1-1)
= jπ [e jtan- 11 ( + 1) - e- jtan- 11 ( - 1)] + jπ ×[e jtan- 13 ( + 3) - e- jtan- 13 ( - 3)]
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反变换,可得:
r(t) = F - 1[R( j)]
= 1 sin(t - tan- 11) + 1 sin(3t - tan- 1 3)
5-2 若系统函数H(jω)=1/(jω+1),激励为周期信号e(t)=sin(t) +sin(3t),试求响应r(t),画出e(t),r(t)波形,讨论经传输是否引起失真。
解:激励信号 e(t)=sin(t)+sin(3t),则 E(jω)=F[e(t)]=jπ[δ(ω+1)-δ(ω-1)]+jπ[δ(ω+3)-δ(ω-3)]
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《信号与系统》2020最新要点总结

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《信号与系统》要点总结!第一章:Singnals and System(信号与系统)1-1:continuous-time and discrete-time signals(连续时间与离散时间信号)信号:信息的载体。

在信号与系统分析中,信号的表达式为函数(functions )P3:Signals are represented mathematically as functions of one or more independent variables(独立自变量)。

例如:关于某导线电流强度对应不同时间的函数I(t;等比数列的某一个数对应其序号的函数a[n]=b^n。

自变量的定义域为连续的时间段(有限或无限)的信号(函数)称为连续时间信号x(t 自变量的定义域为间断的时间点(一般地,归一为整数点…-1,0,1,2…)的信号称为离散时间信号x[n],又叫序列(sequences )。

两者有相似处,离散时间函数(又称为离散时间序列)可以看作连续时间函数对整数点时间进行抽样得到,但两者计算上有很大区别。

信号(函数)对应某一自变量值的信号函数值大小称为信号的幅度(phenomenon )。

例如x(t=2t,在t=3时x(t=x(3=6就是此刻的幅度。

Signal energy and power(信号的能量与功率)把信号看作电流,该电流在某一段时间内流过1欧姆的电阻产生的能量和平均功率(average power 便是信号在该段时间的能量与功率。

因此可得在t1~~t2内信号x(t的能量为:E=∫(t1~t2(|x(t|^2dt,而相应这段时间的功率则为P=E/(t2-t1信号在整个定义域的能量E ∞=(limT →∞)∫(-T ~T(|x(t|^2dt信号在整个定义域的平均功率P ∞=(limT→∞(1/2T∫(-T ~T(|x(t|^2dt相应的,对于离散时间信号则有P6-7(1,7(1,9(这个东西要输入太困难了,呵呵显然,对于一个信号在无穷区间的能量与平均功率有三种可能:平均功率无穷大,总能量无穷大(2)平均功率有限,总能量无穷大(3)总能量有限,平均功率无穷小(也是有限)1-2:Transformations of the independent variable(自变量的变换)自变量的变换就是对信号x(t或x[n]的自变量t 或n 进行相应变换,由此会影响信号。

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学习笔记(信号与系统)第一章信号和系统信号的概念、描述和分类信号的基本运算典型信号系统的概念和分类1、常常把来自外界的各种报道统称为消息;信息是消息中有意义的内容;信号是反映信息的各种物理量,是系统直接进行加工、变换以实现通信的对象。

信号是信息的表现形式,信息是信号的具体内容;信号是信息的载体,通过信号传递信息。

2、系统(system):是指若干相互关联的事物组合而成具有特定功能的整体。

3、信号的描述——数学描述,波形描述。

信号的分类:1)确定信号(规则信号)和随机信号确定信号或规则信号——可以用确定时间函数表示的信号;随机信号——若信号不能用确切的函数描述,它在任意时刻的取值都具有不确定性,只可能知道它的统计特性。

2)连续信号和离散信号连续时间信号——在连续的时间范围内(-∞<t<∞)有定义的信号称为连续时间信号,简称连续信号,实际中也常称为模拟信号;离散时间信号——仅在一些离散的瞬间才有定义的信号称为离散时间信号,简称离散信号,实际中也常称为数字信号。

3)周期信号和非周期信号周期信号——是指一个每隔一定时间T,按相同规律重复变化的信号;非周期信号——不具有周期性的信号称为非周期信号。

4)能量信号与功率信号能量信号——信号总能量为有限值而信号平均功率为零;功率信号——平均功率为有限值而信号总能量为无限大。

5)一维信号与多维信号信号可以表示为一个或多个变量的函数,称为一维或多维函数。

6)因果信号若当t<0时f(t)=0,当t>0时f(t)≠0的信号,称为因果信号;非因果信号指的是在时间零点之前有非零值。

4、信号的基本运算:信号的+、-、×运算:两信号f1(·)和f2(·)的相+、-、×指同一时刻两信号之值对应相加减乘。

平移:将f(t)→f(t + t0)称为对信号f(·)的平移或移位,若t< 0,则将f(·)右移,否则左移。

反转:将f(t)→f(–t)或f(k)→f(–k)称为对信号f(·)的反转或反折,从图形上看是将f (·)以纵坐标为轴反转180°。

尺度变换(横坐标展缩):将f(t)→f(at),称为对信号f(t)的尺度变换。

若a>1,则f(at)将f(t)的波形沿时间轴压缩至原来的1/a;若0<a<1,则f(at)将f(t)的波形沿时间轴扩展为原来的a倍。

微分:信号f(t)的微分运算指f(t)对t取导数,即:信号经过微分运算后突出显示了它的变化部分,起到了锐化的作用。

积分:信号f(t)的积分运算指f(t)在(-∞,t)区间内的定积分,表达式为:信号经过积分运算后,使得信号突出变化部分变得平滑了,起到了模糊的作用,利用积分可以削弱信号中噪声的影响。

5、典型的连续时间信号1)实指数信号:(对时间的微、积分仍是指数。

)a>0时,信号将随时间而增长;a<0时,信号将随时间而衰减;a=0时,信号不随时间而变化,为直流信号。

τ是指数信号的时间常数,τ越大,指数信号增长或衰减的速率越慢。

2)正弦信号:对时间的微、积分仍是同频率正弦。

3)复指数信号:()实际不存在,但可以用于描述各种信号。

σ>0时,增幅振荡正、余弦信号;σ<0时,衰减振荡正、余弦信号;σ=0时等振幅振荡正、余弦信号;ω=0时,实指数信号;σ=0且ω=0时,直流信号。

4)抽样信号:Sa(t)具有以下性质:,;Sa(0)=1,Sa(t)=0(t=±π,±2π,…)。

5)钟形信号:6、单位阶跃函数和单位冲激函数1)单位阶跃函数:可以方便地表示某些信号,用阶跃函数表示信号的作用区间,积分计算;○1单位冲激函数为偶函数:;○2加权特性:○3抽样特性:,;○4尺度变换:,,,;○5导数(冲激偶):,冲激偶的抽样特性:,,冲激偶的加权特性:,。

2)单位冲激函数:单位冲激函数是个奇异函数,它是对强度极大,作用时间极短一种物理量的理想化模型。

3)冲激函数与阶跃函数关系:阶跃函数序列与冲激函数序列。

7、信号的分解直流分量fD 与交流分量fA(t):,其中fD为直流分量即信号的平均值。

偶分量与奇分量:,其中fe=为偶分量,fo=为奇分量。

脉冲分量一种分解为矩形窄脉冲分量:,另一分解为阶跃信号分量之叠加。

实部分量与虚部分量:对于瞬时值为复数的信号f(t)可分解为实、虚部两个部分之和。

正交函数分量:,用正交函数集来表示一个信号,组成信号的各分量就是相互正交的。

8、系统:若干相互作用、相互联系的事物按一定规律组成具有特定功能的整体称为系统。

9、系统的分类及性质连续系统与离散系统:输入和输出均为连续时间信号的系统称为连续时间系统;输入和输出均为离散时间信号的系统称为离散时间系统。

连续时间系统的数学模型是用微分方程来描述,而离散时间系统的数学模型是用差分方程来描述。

动态系统与即时系统:若系统在任一时刻的响应不仅与该时刻的激励有关,而且与它过去的历史状况有关,则称为动态系统或记忆系统;含有记忆元件(电容、电感等)的系统是动态系统,否则称即时系统或无记忆系统。

线性系统与非线性系统:能同时满足齐次性与叠加性的系统称为线性系统。

满足叠加性是线性系统的必要条件;不能同时满足齐次性与叠加性的系统称为非线性系统。

时不变系统与时变系统:满足时不变性质的系统称为时不变系统。

时不变性质:若系统满足输入延迟多少时间,其激励引起的响应也延迟多少时间。

因果系统与非因果系统:激励引起的响应不会出现在激励之前的系统,称为因果系统;也就是说,如果响应r(t)并不依赖于将来的激励[如e(t+1)],那么系统就是因果的。

稳定系统与不稳定系统:一个系统,若对有界的激励f(.)所产生的响应y=f(.)也是有界时,则称该系统为有界输入有界输出稳定,简称稳定;即若│f(.)│<∞,其│yf(.)│<∞,则称系统是稳定的。

线性时不变系统:LTI连续系统的微分特性和积分特性线性性质包括两方面:齐次性和可加性,若系统既是齐次的又是可加的,则称该系统是线性的,即T[a f1(·) + bf2(·)] = a T[ f1(·)] + bT[ f2(·)]。

当动态系统满足下列三个条件时该系统为线性系统:可分解性+零状态线性+零输入线性。

10、描述连续动态系统的数学模型是微分方程,描述离散动态系统的数学模型是差分方程。

解析描述-系统模拟框图描述。

11、系统分析研究的主要问题:对给定的具体系统,求出它对给定激励的响应;也可以说,系统分析就是建立表征系统的数学方程并求出解答。

采用的数学工具:卷积积分与卷积和,傅里叶变换,拉普拉斯变换,Z变换。

第二章连续系统的时域分析微分方程的经典解法0+和0-初始值零输入响应与零状态响应冲激响应和阶跃响应卷积积分1、微分方程的一般形式:微分方程的经典解:y(t)(完全解) = yh (t)(齐次解) + yp(t)(特解)齐次解是齐次微分方程的解,yh(t)的函数形式由上述微分方程的特征根确定,而特解的函数形式与激励函数的形式有关。

齐次解的函数形式仅与系统本身的特性有关,而与激励f(t)数形式无关,称为系统的固有响应或自由响应;特解的函数形式由激励确定,称为强迫响应。

2、全响应=齐次解(自由响应)+特解(强迫响应)。

齐次解:写出特征方程,求出特征根(自然频率或固有频率);根据特征根的特点,齐次解有不同的形式;一般形式(无重根):特解:根据输入信号的形式有对应特解的形式,用待定系数法确定;在输入信号为直流和正弦信号时,特解就是稳态解。

用初始值确定积分常数,一般情况下,n阶方程有n个常数,可用n个初始值确定。

3、0-状态称为零输入时的初始状态,即初始值是由系统的储能产生的;0+状态称为加入输入后的初始状态,即初始值不仅有系统的储能,还受激励的影响。

从0-状态到0+状态的跃变:当系统已经用微分方程表示时,系统的初始值从0-状态到0+状态有没有跳变决定于微分方程右端自由项是否包含δ(t)及其各阶导数;如果包含有δ(t)及其各阶导数,说明相应的0-状态到0+状态发生了跳变。

0+状态的确定:已知0-状态求0+状态的值,可用冲激函数匹配法;求0+状态的值还可以用拉普拉斯变换中的初值定理求出。

4、各种响应用初始值确定积分常数:在经典法求全响应的积分常数时,用的是0+状态初始值;在求系统零输入响应时,用的是0-状态初始值;在求系统零状态响应时,用的是0+状态初始值,这时的零状态是指0-状态为零。

5、冲激函数匹配法:目的:用来求解初始值,求(0+)和(0-)时刻值的关系;应用条件:如果微分方程右边包含δ(t)及其各阶导数,那么(0+)时刻的值不一定等于(0-)时刻的值;原理:利用t=0时刻方程两边的δ(t)及各阶导数应该平衡的原理来求解(0+)。

6、零输入响应:没有外加激励信号的作用,只有起始状态所产生的响应;零状态响应:不考虑起始时刻系统储能的作用,由系统外加激励信号所产生的响应;LTI的全响应:y(t) = yx (t) + yf(t)。

1)零输入响应,即求解对应齐次微分方程的解:当特征方程的根(特征根)为n个单根(不论实根、虚根、复数根)λ1,λ2,…,λn 时,则yx(t)的通解表达式为:当特征方程的根(特征根)为n个重根(不论实根、虚根、复数根) λ1=λ2=…=λn 时,yx(t)的通解表达式为:步骤总结:求系统的特征根,写出yx(t)的通解表达式;由于激励为零,所以零输入的初始值:,确定积分常数C 1、C2、…、Cn;将确定出的积分常数C1、C2、…、Cn代入通解表达式,即得yx(t)。

2)零状态响应,即求解对应非齐次微分方程的解:基本步骤:求系统的特征根,写出的通解表达式yfh(t);根据f(t)的形式,确定特解形式,代入方程解得特解yfp(t);求全解,若方程右边有冲激函数(及其各阶导数)时,根据冲激函数匹配法求得,确定积分常数C1、C2、…、Cn;将确定出的积分常数C1、C2、…、Cn代入全解表达式,即得。

几种典型自由项函数相应的特解:7、系统响应划分:自由响应(Natural)+强迫响应(forced);暂态响应(Transient)+稳态响应(Steady-state);零输入响应(Zero-input)+零状态响应(Zero-state)。

零输入响应是自由响应的一部分,零状态响应有自由响应的一部分和强迫响应构成。

8、冲激响应:系统在单位冲激信号δ(t)作用下产生的零状态响应,称为单位冲激响应,简称冲激响应,一般用h(t)表示。

阶跃响应:系统在单位阶跃信号u(t)作用下的零状态响应,称为单位阶跃响应,简称阶跃响应,一般用g(t)表示。

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