信号与系统期末复习材料
《信号与系统》复习
物理意义:非周期信号可以分解为无数个频率为, 复振幅为[X(j)/2p]d 的虚指数信号ejw t的线性组合。
简述傅氏反变换公式的物理意义?
傅里叶变换性质
F 时移特性 x(t t 0 ) X( j) e jt
0
x(t)
X(j)
展缩特性
1 F x (at) X( j ) a a
(n = 1,2) (n = 1,2)
奇对称周期信号其傅里叶级数只含有正弦项。
周期信号的傅里叶级数 周期信号x(t) 如图 所示,其傅氏级数系数的特点是
偶对称周期信号其傅里叶级数只含有直流项与余弦项 周期信号f(t)如图所示,其直流分量等于_____
周期信号的频谱及特点
Cn是频率的函数,它反映了组成信号各次谐波 的幅度和相位随频率变化的规律,称频谱函数。
《信号与系统》复习
考核方式
平时成绩20% 实验成绩20% 期末成绩60%
题型: 选择题(每题3分,共30分) 填空题(每空2分,共20分) 简答题(每题4分,共20分)
计算题(每题10分,共30分)
第一章:信号与系统分析导论
周期信号平均功率计算 若电路中电阻R=1Ω,流过的电流为周期电流i(t)= 4cos(2πt)+2cos(3πt) A,其平均功率为( ) 系统的数学模型 连续时间系统:系统的输入激励与输出响应都必须为 连续时间信号,其数学模型是微分方程式。 离散时间系统: 系统的输入激励与输出响应都必须 为离散时间信号,其数学模型是差分方程式。
L[ yzs (t )] Yzs ( s) H ( s) L[ x(t )] X ( s)
写出系统函数H (s) 的定义式
简述拉氏变换求解微分方程的过程
信号与系统总复习要点
《信号与系统》总复习要点第一章绪论1.信号的分类:模拟信号,数字信号,离散信号,抽样信号2.信号的运算:移位、反褶、尺度、微分、积分、加法和乘法3. δ(t)的抽样性质 (式1-14)4.线性系统的定义:齐次性、叠加性5.描述连续时间系统的数字模型:微分方程描述离散时间系统的数字模型:差分方程6.连续系统的基本运算单元:加法器,乘法器,积分器离散系统的基本运算单元:加法器,乘法器,延时器7.连续系统的分析方法:时域分析方法,频域分析法(FT),复频域分析法(LT)离散子系统的分析方法:时域分析方法,Z域分析方法8.系统模拟图的画法9.系统线性、时不变性、因果性的判定第二章连续时间系统的时域分析1.微分方程的齐次解+特解的求法自由响应+强迫响应2.系统的零输入响应+零状态响应求法3.系统的暂态响应+稳态响应求法4.0-→0+跳变量冲激函数匹配法5.单位冲激响应h(t), 单位阶跃响应g(t), 与求法h(t)=g'(t), g(t)=h (-1)(t)类似δ(t)与u(t)的关系6.卷积的计算公式,零状态响应y zs (t)=e(t)*h(t)=∫∞-∞e(τ)h(t-τ)d τ=h(t)*e(t)7.卷积的性质串连系统,并联系统的单位冲激响应f(t)*δ(t)= f(t)f(t)*δ(t-3)= f(t-3)8. 理解系统的线性 P57 (1) (2) (3)第三章 傅立叶变换 t →w1.周期信号FS ,公式,频谱:离散谱,幅度谱2.非周期信号FT ,公式,频谱:连续谱,密度谱3. FT FT -14.吉布斯现象 P100---P1015.典型非周期信号的FT (单矩形脉冲)6.FT 的性质①对称性②信号时域压缩,频域展宽 P127,P128 ()[]⎪⎭⎫ ⎝⎛=a F a at f F ω1()()j t F f t e dt ωω∞--∞=⎰1()()2j t f t F e d ωωωπ∞-∞=⎰③尺度和时移性质 P129④频移性质:频谱搬移 cos(w 0t)的FT⑤时域微积分特性,频域微分特性⑥卷积定理(时域卷积定理、频域卷积定理)7.周期信号的FT :冲激8.抽样信号f s (t)的FT 及频谱F s (ω)9.抽样定理①条件 f s >=2f m w s >=2w m②奈奎斯特频率 f s =2f m③奈奎斯特间隔 T s =1/f s10.关于频谱混叠的概念第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s 域分析 t →s 1. LT LT -12.典型信号的LT3.LT 性质:时移,频移,尺度,卷积()j 1e baf at b F a a ωω⎛⎫+↔⋅ ⎪⎝⎭0001[()cos()][()()]2F f t t F F ωωωωω=++-()()⎰∞∞--=tt f s F ts d e ()()⎰∞+∞-=j j d e j π21 σσss F t f t s []000()()()e st L f t t u t t F s ---=()e ()αt L f t F s α-⎡⎤=+⎣⎦[]()1() 0s L f at F a a a ⎛⎫=> ⎪⎝⎭4.LT 的逆变换①查表法②部分分式展开法(系数求法)③留数法5.LT 分析法 (第四章课件63张,64张,78张,81张) 求H(s), h(t), y zi (t), y zs (t), y(t)6.系统函数H(s) h(t) 一对拉氏变换对 H(s)的极点决定h(t)的形式H(s)的零点影响h(t)的幅度和相位7.H(s)的零极点 稳定性: ①②极点全在S 面左半面 P241 例4-26 8.连续系统的频响特性 H(jw)=H(s)│s=jw9.全通网络(相位校正),最小相移网络第五章 傅立叶变换应用于通信系统-滤波、调制与抽样1.h(t) H(jw) 构成傅式变换对2.无失真传输概念3.实现无失真传输的系统要满足的时域条件、频域条件4.理想低通滤波器的频响特性,及其单位冲激响应5.信号调制、解调的原理()||h t dt M ∞-∞≤⎰第七章 离散时间系统的时域分析1.离散序列的周期判定:2π/w 0,分三种情况讨论2.离散时间信号的运算、典型离散时间信号3.离散系统的阶次确定4.离散时间系统的差分方程,及模拟图的画法5.u(n), δ(n), g(n), h(n)的关系δ(n)= u(n)- u(n-1) h(n)= g(n)- g(n-1) 6.离散时间系统的时域求解法 (迭代、齐次解+特解、零输入+零状态)7.离散系统的单位冲激响应h(n)及其求法8.卷积和9.系统的零状态响应y zs (n)=x(n)*h(n) 10.有限长两序列求卷积:x 1(n):长N x 2(n):长M 见书例7-16, 对位相乘求和法, 长度:N+M-111.卷积性质:见课件第七章2,第35张12.离散系统的因果性,稳定性时域:因果性 n<0 ,h(n)=0稳定性 h(n)绝对可和()()k u n n k δ∞==-∑0()()k g n h n k ∞==-∑()()()()∑∞-∞=-=*m m n h m x n h n x ()n h n ∞=-∞<∞∑第八章 Z 变换、离散时间系统的Z 域分析1.LT →ZT: z=e sTZ 平面与S 平面的映射关系2. ZTZT -13.典型序列的Z 变换 4.Z 变换的收敛域: 有限长序列 有无0,∞右边序列 圆外左边序列 圆内双边序列 圆环5.逆Z 变换 ①查表法②部分分式展开法(与LT -1不同的,先得除以Z ) ③留数法6.ZT 的性质时移性质 (1)双边序列移位(2)单边序列移位 ①左移 ②右移 序列的线性加权性质序列的指数加权性质卷积定理7.Z 域分析法解差分方程:书P81 例8-16第八章课件2 第33张~37张 ()()n n X z x n z ∞-=-∞=∑()⎰-π=c n z z z X jn x d 21)(18.系统函数H(z) h(n) H(z) Z 变换对 求H(z), h(n), y zs (n), y zi (n), y(n), H(e jw ) *见书P86:例8-19, P109 8-36 8-379.离散系统的稳定性,因果性稳定性 因果性时域 n<0, h(n)=0 频域 H(z)所有极点在单位圆内 收敛域(圆外)含单位圆10.离散系统的频响特性H(e jw )=H(z)│z=ejw =│H(e jw )│e j ψ(w)幅度谱:描点作图,2π为周期相位谱书P98,例8-22, 第八章课件:59张,60张 ()n h n ∞=-∞<∞∑。
信号与系统期末考试复习题及答案(共8套)
信号与系统考试题及答案(一)1. 系统的激励是)t (e ,响应为)t (r ,若满足dt)t (de )t (r =,则该系统为 线性、时不变、因果。
(是否线性、时不变、因果?) 2. 求积分dt )t ()t (212-+⎰∞∞-δ的值为 5 。
3. 当信号是脉冲信号f(t)时,其 低频分量 主要影响脉冲的顶部,其 高频分量 主要影响脉冲的跳变沿。
4. 若信号f(t)的最高频率是2kHz ,则t)f(2的乃奎斯特抽样频率为 8kHz 。
5. 信号在通过线性系统不产生失真,必须在信号的全部频带内,要求系统幅频特性为 一常数相频特性为_一过原点的直线(群时延)。
6. 系统阶跃响应的上升时间和系统的 截止频率 成反比。
7. 若信号的3s F(s)=(s+4)(s+2),求该信号的=)j (F ωj 3(j +4)(j +2)ωωω。
8. 为使LTI 连续系统是稳定的,其系统函数)s (H 的极点必须在S 平面的 左半平面 。
9. 已知信号的频谱函数是))00(()j (F ωωδωωδω--+=,则其时间信号f(t)为01sin()t j ωπ。
10. 若信号f(t)的211)s (s )s (F +-=,则其初始值=+)(f 0 1 。
二、判断下列说法的正误,正确请在括号里打“√”,错误请打“×”。
(每小题2分,共10分)1.单位冲激函数总是满足)()(t t -=δδ ( √ )2.满足绝对可积条件∞<⎰∞∞-dt t f )(的信号一定存在傅立叶变换,不满足这一条件的信号一定不存在傅立叶变换。
( × ) 3.非周期信号的脉冲宽度越小,其频带宽度越宽。
( √ )4.连续LTI 系统的冲激响应的形式取决于系统的特征根,于系统的零点无关。
( √ )5.所有周期信号的频谱都是离散谱,并且随频率的增高,幅度谱总是渐小的。
( × )三、计算分析题(1、3、4、5题每题10分,2题5分, 6题15分,共60分)1.信号)t (u e )t (f t-=21,信号⎩⎨⎧<<=其他,01012t )t (f ,试求)t (f *)t (f 21。
(完整版)信号与系统复习知识点
第一章
1.信号的运算:时移、反褶、尺度变换、微分、积分等;
2.LTI系统的基本性质:叠加性、时不变特性、微分特性、因果性、可分解线性;
3.阶跃型号与冲激信号及其特性。
单位冲激信号的性质:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
例、求下列积分
例、已知信号 的波形如下图1所示,试画出下列各信号的波形
抽样信号的拉氏变换
求半波整流和全波整流周期信号的拉氏变换
(1)
(2)
4-29求下列波形的拉氏变换
(1)
解题思路:单对称方波 ——周期方波——乘
—— ——
(2)
第一周期:
周期信号的拉氏变换:
第五章
1.频域系统函数 ,理想低通滤波器频谱特性;
2.无失真传输条件:幅频特性为常数,相频特性是过原点的直线;
3.系统的物理可实现性判断(1)佩利-维纳准则;(2)系统可实现性的本质是因果性。
被理想抽样信号的傅立叶变换:
被非理想抽样信号傅立叶变换:
第四章
1.典型信号的拉氏变换及拉氏变换的基本性质;
2.S域元件模型、系统函数、系统函数与激励信号极点分布与电响应的关系、系统函数与输入输出方程的关系(利用拉氏变换求解电系统响应);
3.线性系统的稳定性分析。
周期信号的拉氏变换
为信号第一个周期 的拉氏变换;整个周期信号 的拉氏变换为:
第七章
1.离散系统和信号的描述方法、基本性质
2.差分方程的经典解法
3.卷积和定义及其求解方法
第八章
1. z变换的定义、收敛域和基本性质,常用序列的z变换
2.逆z变换的求解方法
3. 的定义、零极点分布与信号/系统性质的关系
信号与系统期末重点总结
信号与系统期末重点总结一、信号与系统的基本概念1. 信号的定义:信号是表示信息的物理量或变量,可以是连续或离散的。
2. 基本信号:单位阶跃函数、冲激函数、正弦函数、复指数函数等。
3. 常见信号类型:连续时间信号、离散时间信号、周期信号、非周期信号。
4. 系统的定义:系统是将输入信号转换为输出信号的过程。
5. 系统的分类:线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统。
二、连续时间信号与系统1. 连续时间信号的表示与运算(1)复指数信号:具有指数项的连续时间信号。
(2)幅度谱与相位谱:复指数信号的频谱特性。
(3)周期信号:特点是在一个周期内重复。
(4)连续时间系统的线性时不变性(LTI):线性组合和时延等。
2. 连续时间系统的时域分析(1)冲激响应:单位冲激函数作为输入的响应。
(2)冲击响应与系统特性:系统的特性通过冲击响应得到。
(3)卷积积分:输入信号与系统冲激响应的积分运算。
3. 连续时间系统的频域分析(1)频率响应:输入信号频谱与输出信号频谱之间的关系。
(2)Fourier变换:将时域信号转换为频域信号。
(3)Laplace变换:用于解决微分方程。
三、离散时间信号与系统1. 离散时间信号的表示与运算(1)离散时间复指数信号:具有复指数项的离散时间信号。
(2)离散频谱:离散时间信号的频域特性。
(3)周期信号:在离散时间中周期性重复的信号。
(4)离散时间系统的线性时不变性:线性组合和时延等。
2. 离散时间系统的时域分析(1)单位冲激响应:单位冲激序列作为输入的响应。
(2)单位冲击响应与系统特性:通过单位冲激响应获取系统特性。
(3)线性卷积:输入信号和系统单位冲激响应的卷积运算。
3. 离散时间系统的频域分析(1)离散时间Fourier变换(DTFT):将离散时间信号转换为频域信号。
(2)离散时间Fourier级数(DTFS):将离散时间周期信号展开。
(3)Z变换:傅立叶变换在离散时间中的推广。
四、采样与重构1. 采样理论(1)奈奎斯特采样定理:采样频率必须大于信号频率的两倍。
期末复习资料(信号与系统)
《信号与系统》期末复习材料一、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,清华大学出版社,北方交通大学出版社,2003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。
信号与系统期末考试复习资料
第一章绪论1、选择题1.1、f(5—2t)是如下运算的结果 CA、f(-2t)右移5B、f(-2t)左移5C、f(-2t)右移D、f(-2t)左移1.2、f(t0-a t)是如下运算的结果 C .A、f(—a t)右移t0;B、f(—a t)左移t0;C、f(—a t)右移;D、f(—a t)左移1。
3、已知系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:则该系统为 B 。
A、线性时不变系统;B、线性时变系统;C、非线性时不变系统;D、非线性时变系统1.4、已知系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为: 则该系统为 C 。
A、线性时不变系统B、线性时变系统C、非线性时不变系统D、非线性时变系统1。
5、已知系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:则该系统为B 。
A、线性时不变系统B、线性时变系统C、非线性时不变系统D、非线性时变系统1。
6、已知系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:则该系统为 BA、线性时不变系统B、线性时变系统C、非线性时不变系统D、非线性时变系统1.7。
信号的周期为 C 。
A、B、C、D、1。
8、信号的周期为: B 。
A、B、C、D、1.9、等于 B 。
A。
0 B.-1 C.2 D。
-21。
10、若是己录制声音的磁带,则下列表述错误的是:BA. 表示将此磁带倒转播放产生的信号B。
表示将此磁带放音速度降低一半播放C. 表示将此磁带延迟时间播放D. 表示将磁带的音量放大一倍播放1.11。
AA.B。
C. D。
1。
12.信号的周期为 B . A B C D1.13.如果a〉0,b>0,则f(b—a t)是如下运算的结果 C 。
A f(-a t)右移bB f(-a t)左移bC f(—a t)右移b/aD f(-a t)左移b/a1.14.线性时不变系统的响应,下列说法错误的是 C 。
A 零状态响应是线性时不变的B 零输入响应是线性时不变的C全响应是线性时不变的 D 强迫响应是线性时不变的2、填空题与判断题2。
信号与系统复习资料
0, u[n] 1,
n0 n0
0, n 0 [ n] 1, n 0
0, t 0 (t ) t 0
掌握单位阶跃信号和单位冲激信号的关系,单位冲激信号的 采样性质和筛选性质。
st
假定积分收敛
e
h( )es d
证明思路:用卷积公式,写成 h(t)*x(t)的形式,注意积分公式里 边t是常量,把est提到积分公式外 面。
H ( s)e st
复指数信号是LTI系统的特征函数,对于某一给定 的复数z,常数H(z)就是与特征函数zn对应的系统的 特征值。 证明:
信号的采样与恢复
(采样信号的频谱,采样信号无失真恢复的条件)
LTI系统的特征函数与特征值
一个信号,若系统对该信号的响应仅是一个常数乘以输入, 则称该信号为系统的特征函数。而幅度因子(常数)称为 系统的特征值。 LTI系统的特征函数
x(t ) e
st
y (t ) H ( s)e st
LTI系统
连续时间系统:ax1 (t ) bx2 (t ) ay1 (t ) by2 (t ) 离散时间系统:ax1[n] bx2 [n] ay1[n] by2 [n]
因果性 一个系统,在任何时刻的输出只决定于现在以及过去的输入, 则称该系统为因果系统 LTI系统满足因果性的充要条件是:
1 ak N
n N
x[n]e
jk0 n
1 N
n N
x[n]e
jk 2N n
连续时间非周期信号的傅立叶变换关系
X ( j ) x(t )e jt dt
信号与系统
信号与系统期末复习资料(仅供参考)1、什么叫做LTIS ,它有什么特点?LTIS 是线性是不变系统,具有线性(齐次性、叠加性),时不变性,微分性,积分性。
1、傅氏变换、拉氏变换、Z 变换三者的关系是什么?拉氏变换是傅氏变换的升级版,Z 变换是离散的拉氏变换。
2、什么叫DTF 、FFT ,两者关系是什么?DTF 表示离散的傅里叶变换,FFT 表示快速傅里叶变换,FFT 是DTF 的一种快速变换。
3、消息、信号、信息三者关系? 4、时域抽样定理5、离散时间系统稳定性6、连续时间系统稳定性8、信号基本运算9、连续时间信号、离散时间信号、数字信号的图像判定 10、卷积(图像法)(),(),()()()f t h t g t f t h t =⊗例:已知求11、1、一线性时不变系统,在相同的初始条件下,若当激励为时,其全响应为,当激励为时,其全响应,求:(1)初始条件不变,当激励为时的全响应,为大于零的常数。
(2)初始条件增大一倍,当激励为时的全响应。
解:根据线性系统的性质则解得则小结:对于线性时不变系统,其全响应包括零状态响应和零输入响应,即,如果输入改变为原来的倍,对应的零状态响应变为原来的倍,即为。
如零状态改变为原来的倍,对应的零输入响应变为原来的倍,即为。
系统的响应变为。
12、画频谱图(可能已知单边画双边)已知周期电压()()()()22cos 45sin 245cos 360u t t t t =++-+++,试画出其单边、双边幅度谱和相位谱。
解:()()()()22cos 45sin 245cos 360u t t t t =++-+++()()()22cos 45cos 2135cos 360t t t =++++++所以令01ω=,即有 01121332,2,45,1,135,1,60,A A A A ϕϕϕ=======因此单边幅度谱和相位谱如下:根据单双边谱之间的关系得:3124513560001122331112,,0.5,0.5222j j j j j j F A F Ae e F A e e F A e e ϕϕϕ±±±±±±±±±========由此的双边谱如下:ω 0ω02ω03ω 2 1A n ω0ω 02ω03ω 3ππn ϕπ/4ωω3ω20.5nF2ωω-02ω-03ω-113、已知系统的微分方程为 ()()()()()323y t y t y t f t f t ''''++=+,求在下列两种情况下系统的全响应。
信号与系统期末考试复习资料
第一章绪论1、选择题、f (5-2t )是如下运算的结果 CA 、 f (-2t )右移5B 、 f (-2t )左移5C 、 f (-2t )右移25 D 、 f (-2t )左移25、f (t 0-a t )是如下运算的结果 C 。
A 、f (-a t )右移t 0;B 、f (-a t )左移t 0 ;C 、f (-a t )右移a t 0;D 、f (-a t )左移at0 、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)()()(t u t e t r = 则该系统为 B 。
A 、线性时不变系统;B 、线性时变系统;C 、非线性时不变系统;D 、非线性时变系统 、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)()(2t e t r = 则该系统为 C 。
A 、线性时不变系统B 、线性时变系统C 、非线性时不变系统D 、非线性时变系统 、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)1()(t e t r -= 则该系统为 B 。
A 、线性时不变系统B 、线性时变系统C 、非线性时不变系统D 、非线性时变系统、已知 系统的激励e(t)与响应r(t)的关系为:)2()(t e t r = 则该系统为 B A 、线性时不变系统 B 、线性时变系统 C 、非线性时不变系统 D 、非线性时变系统 .信号)34cos(3)(π+=t t x 的周期为 C 。
A 、π2 B 、π C 、2π D 、π2、信号)30cos()10cos(2)(t t t f -=的周期为: B 。
A 、15π B 、5π C 、π D 、10π、dt t t )2(2cos 33+⎰-δπ等于 B 。
、 若)(t x 是己录制声音的磁带,则下列表述错误的是: BA. )(t x -表示将此磁带倒转播放产生的信号B. )2(t x 表示将此磁带放音速度降低一半播放C. )(0t t x -表示将此磁带延迟0t 时间播放D. )(2t x 表示将磁带的音量放大一倍播放 .=⋅)]([cos t u t dtdA A .)()(sin t t u t δ+⋅- B. t sin - C. )(t δ D.t cos.信号t t t x o 2cos 4)304cos(3)(++=的周期为 B 。
信号与系统期末复习材料
信号与系统期末复习一、基础知识点:1信号的频带宽度(带宽)与信号的脉冲宽度成反比,信号的脉冲宽度越宽,频带越窄;反之,信号脉冲宽度越窄,其频带越宽。
2.系统对信号进行无失真传输时应满足的条件:①系统的幅频特性在整个频率范围(…)内应为常量。
②系统的相频特性在整个频率范围内应与••成正比,比例系数为-t03•矩形脉冲信号的周期与频谱线的间隔存在着倒数的关系。
4•零输入响应(ZlR)从观察的初始时刻(例如t=0)起不再施加输入信号(即零输入) ,仅由该时刻系统本身具有的初始状态引起的响应称为零输入响应,或称为储能响应。
5.零状态响应(ZSR)在初始状态为零的条件下,系统由外加输入(激励) 信号引起的响应称为零状态响应,或称为受迫响应。
6.系统的完全响应也可分为:完全响应=零输入响应+零状态响应y(t) = ye y zs(t)7.阶跃序列可以用不同位移的单位阶跃序列之和来表示。
8.离散信号f(n)指的是:信号的取值仅在一些离散的时间点上才有定义。
9.信号的三大分析方法:①时域分析法②频域分析法③复频域分析法10.信号三大解题方法⑴傅里叶:①研究的领域:频域②分析的方法:频域分析法⑵拉普拉斯:①研究的领域:复频域②分析的方法:复频域分析法⑶Z变换:主要针对离散系统,可以将差分方程变为代数方程,使得离散系统的分析简化。
11.采样定理(又称为奈奎斯特采样频率)1 如果f(t)为带宽有限的连续信号,其频谱F(,)的最高频率为f m,则以采样间隔T S2f m 对信号f(t)进行等间隔采样所得的采样信号f s(t)将包含原信号f(t)的全部信息,因而可利用f s (t)完全恢复出原信号12.设脉冲宽度为Ims ,频带宽度为 —=IKHz ,如果时间压缩一半,频带扩大2倍。
ImS13. 在Z 变换中,收敛域的概念:对于给定的任意有界序列f(n),使上式收敛的所有 Z 值的集合称为Z 变化的收敛域。
根据14.信号的频谱包括: ①幅度谱 ②相位谱16•离散线性时不变系统的单位序列响应是 :■(n)。
信号与系统复习提纲
复习提纲 第一章一、需要掌握的内容 1、信号的分类。
2、指数信号、正弦信号、复指数信号、Sa(t)信号的表达式及响应波形。
3、信号的运算。
4、斜变信号、阶跃信号、冲激信号的表达式及它们之间的关系。
5、冲激信号的性质。
6、能够用系统仿真框图来表示系统微分方程。
7、线性时不变系统的性质:线性特性、时不变特性、微分特性、因果特性。
第二章一、需要掌握的内容1、系统全响应的划分方法: (1)自由响应与强迫响应 (2)零输入响应与零状态响应 (3)瞬态响应与稳态响应掌握这几种划分方法的定义、以及它们的概念。
2、掌握零输入响应与零状态响应的求解方法。
会用冲击函数匹配法求解边界条件。
3、冲击响应与阶跃响应的定义,以及它们两者之间的关系。
4、卷积的概念与性质。
注意)()()(t h t e t r zs *=的意义及求解方法。
二、练习题1、将函数)2(t f -之图形向右平移52可得函数 之图形。
2、⎰∞∞----dt t t t e t j )]()([0δδω= 。
⎰∞∞--++dtt t e t )2()(δ= 。
3、有一线性时不变系统,已知阶跃响应)()(t u et g at-=,则该系统的冲激响应=)(t h 。
4、单位冲激函数是_______的导数。
5、某一连续线性时不变系统对任一输入信号)(t f 的零状态响应为0,)(00>-t t t f ,则该系统的冲激响应h(t)= ____________。
6、)()(21t t t t f -*-δ= 。
7、已知系统的微分方程)(3)()(2)(3)(22t e t e dt dt r t r dt d t r dt d +=++,2)0(,1)0(='=--r r ,求零输入响应。
8、题图所示系统是由几个子系统组成,各子系统的冲激响应分别为:)()(),1()(),()(321t t h t t h t u t h δδ-=-==,求总的系统的冲激响应)(t h 。
期末复习资料(信号与系统)
《信号与系统》期末复习材料一、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,清华大学出版社,北方交通大学出版社,2003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。
信号与系统复习资料
信号与系统复习资料一、信号与系统的基本概念信号在工程和科学领域中起着重要的作用,它们传输着信息和能量。
信号可以是连续的或离散的,并且可以是模拟的或数字的。
系统是用来处理信号的工具,它们可以是线性的或非线性的,并且可以是时不变的或时变的。
在信号与系统的学习中,我们需要了解信号的性质、系统的特性以及它们之间的相互关系。
二、连续时间信号与离散时间信号连续时间信号是在连续时间域上表示的信号,它们在每个时间点都有定义。
离散时间信号是在离散时间点上采样的信号,它们只在有限的时间点上有定义。
连续时间信号和离散时间信号可以通过采样和保持操作相互转换。
三、信号的分类根据信号的性质,信号可以被分类为周期信号和非周期信号。
周期信号具有重复的模式,并且在无穷远处也保持有界。
非周期信号则没有重复的模式,并且在无穷远处不保持有界。
另外,信号还可以是基带信号或带通信号,基带信号是直接由信息源产生的信号,而带通信号是通过调制技术从基带信号中得到的。
四、连续时间系统与离散时间系统连续时间系统是用连续时间输入信号产生连续时间输出信号的系统,离散时间系统是用离散时间输入信号产生离散时间输出信号的系统。
系统可以是线性的或非线性的。
线性系统遵循叠加原则,输出信号是输入信号的线性组合。
非线性系统则不遵循叠加原则。
五、信号的时域分析时域分析是通过观察信号在时间上的变化来研究信号的性质。
常用的时域分析技术包括时域图、自相关函数、互相关函数等。
时域图是信号在时间轴上的表示,可以直观地观察信号的振幅、频率和相位等特性。
自相关函数衡量信号与自身在不同时间点之间的相似度,互相关函数衡量两个信号之间的相似度。
六、信号的频域分析频域分析是通过观察信号在频率上的变化来分析信号的性质。
傅里叶变换是常用的频域分析工具,它将信号从时域转换到频域。
傅里叶变换可以将信号表示为一系列复指数函数的线性组合,其中每个复指数函数对应一个频率。
功率谱密度函数是衡量信号在不同频率上的能量分布情况和频率成分的重要工具。
信号与系统总复习
yt yzi t yzs t
3、冲激响应和阶跃响应
(1)冲激响应
定义:LTI在零状态条件下,由δ(t)作用所产生的零状态响应为单 位冲激响应(冲激响应),h(t)。
(2)阶跃响应
定义:LTI在零状态条件下,由ε(t)引起的响应称为单位阶跃响应 (阶跃响应),g(t)。
22
3、系统的方框图表示与模拟
(1)子系统的三种基本联接方式:级联、并联、反馈
(2)3种运算器:加法器、标量乘法器、初始状态为零的积分器
3含有x的导数的二阶系统的模拟:y a1y a0 y b1x b0x
引入一辅助函数q,使q满足方程:q a1q a0q x,则y满足:y b1q b0q
0
m
bjs jF
s
i0
p0
j0
(2)对拉普拉斯变换方程进行代数运算,求出响应的象函数。
n i1
m
ai si1 p y p 0
bjs j
Y s i0
p0 n
j0 n
F s Yzi s Yzs s
aisi
或
f t
Fne jn0 t
n
Fn
1 2
Ane j n
An与n0的关系图线图 ——幅度频谱振幅与角频率 n与n0的关系图线图 ——相位频谱初相角与角频率
周期信号振幅谱的特点: (1)离散谱:离散的谱线组成,每根谱线代表一个谐波分量; (2)谐波性:谱线只在基频的整数倍频率上出现; (3)收敛性:n→∞,则振幅→无穷小。
时域抽样过程:
3、时域抽样定理 抽样定理(奈奎斯特定理):一个频谱有限的信号f(t),如果其频谱 F(ω)只占据-ωm~+ωm的范围,则信号f(t)可以用等间隔的抽样值来唯 一的表示,而抽样间隔Ts必须不大于1/(2fm)(其中ωm=2πfm),或者 说最低抽样频率为2fm。 最大的抽样间隔Ts=1/(2fm),奈奎斯特间隔;2fm,奈奎斯特频率。
《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。
信号与系统期末考试知识点梳理
信号与系统知识点综合CT:连续信号DT:离散信号第一章信号与系统1、功率信号与能量信号性质:(1)能量有限信号(de)平均功率必为0;(2)非0功率信号(de)能量无限;(3)存在信号既不是能量信号也不是功率信号.2、自变量变换(1)时移变换x(t)→x(t-t0),x[n]→x[n-n0](2)时间反转变换x(t)→x(-t),x[n]→x[-n](3)尺度变换x(t)→x(kt)3、CT、DT复指数信号周期频率CT 所有(de)w对应唯一TDT 为有理数4、单位脉冲、单位冲激、单位阶跃(1)DT信号关系(2)CT信号t=0时无定义关系(3)筛选性质(a)CT信号(b)DT信号5、系统性质(1)记忆系统y[n]=y[n-1]+x[n]无记忆系统y(t)=2x(t)(2)可逆系统y(t)=2x(t)不可逆系统y(t)=x2(t)(3)因果系统y(t)=2x(t)非因果系统y(t)=x(-t)(4)稳定系统y[n]=x[n]+x[n-1]不稳定系统(5)线性系统(零输入必定零输出)齐次性ax(t)→ay(t)可加性x1(t)+x2(t)→y1(t)+y2(t)(6)时不变系统x(t-t o)→y(t-t0)第二章1、DT卷积和,CT卷积积分2、图解法(1)换元;(2)反转平移;(3)相乘;(4)求和第三章CFS DFSCFS收敛条件:x(t)平方可积;Dirichlet条件.存在“吉伯斯现象”.DFS无收敛条件无吉伯斯现象1、三角函数表示第四、五章CTFT DTFT1、(1)CTFT(a)非周期收敛条件(充分非必要条件):x(t)平方可积;Dirichlet条件. 存在“吉伯斯现象”.(b)周期(2)DTFT(a)非周期存在收敛条件不存在吉伯斯现象(b)周期2、对偶(1)CTFT、DFS 自身对偶CTFT(de)对偶性DFS(de)对偶性(2)DTFT与CFS 对偶3、时域、频域特性4、性质(1)时移与频移(a)CT信号(b)DT信号(2)时域微分(差分)和频域微分(求和)(a)CT信号(b)DT信号(3)时域扩展(内插)(a)CT信号(b)DT信号(4)共轭性质(a)CT信号(b)DT信号5、系统稳定系统才存在H(jw)y(t)=x(t)h(t)Y(jw)=X(jw)H(jw)第六章时频特性1、模、相位2、无失真条件3、理想滤波器非因果,是物理不可能实现(de).4、非理想滤波器第七章采样1、理想采样2、Nyquist采样定理(1)x(t)带限于w m(Nyquist频率);(2)w s>2w m(Nyquist率).3、欠采样(w s<=w m)(1)高频→低频;(2)相位倒置.应用:(1)取样示波器;(2)频闪测速.4、CT信号用DT系统处理。
期末考试信号与系统大总结所有
第一章 引论第二、三章.连续时间信号、离散时间信号与系统时域分析 一.普通信号普通信号()st f t Ke = (,)-∞+∞ , s j σω=+连续时间信号时间区间 瞬时功率 能 量 平均功率周期信号线 性判断方法:先线性运算,后经系统的结果=先经系统,后线性运算的结时不变性 若()()f f t y t →,则00()()f f t t y t t -→- 若()x n 系统时不变性:1电路分析:元件的参数值是否随时间而变化 2方程分析:系数是否随时间而变3输入输出分析:输入激励信号有时移,输出响应信号也同样有时移。
功率信号:0P E <<∞=∞且 能量信号:0E P <<∞=∞且 备注 :直流信号 实指数信号 虚指数信号 正弦信号 复指数信号二、冲激信号冲激信号()A t δ()00()0()A t t A t t A t dt A δδδ+∞-∞⎧=≠⎪⎪→∞=⎨⎪=⎪⎩⎰一般定义 泛函定义:()()(0)A t t dt A δφφ+∞-∞=⎰筛选特性 特别:0()()()(f t t f t tδδ=取样特性 特别:()()(f t t dt f δ+∞-∞=⎰展缩特性证明:1.0a > 2.0a <阶跃信号()Au t0t =处可以定义为,110,2性 质 1.()()tA d Au t δττ-∞=⎰ 2.[()]()Au t dA dtδτ=斜坡信号()Ar t性 质1.()()tAu t dt A r t -∞=⎰ 2.[]()()A dAu t r t dt=高阶冲激信号()()n t δ 冲激偶信号 '()t δ说明:1. '()t δ量纲是s -3.'()t δ是奇函数筛选特性 证明:对0()()t t f t fδ-=取样特性 证明:关键利用筛选特性展缩特性特别:'1,0(a b δ=-=-时 '()t δ是奇函数备注:1.尺度变换:()()an n δδ=三.卷积连续时间信号卷积定义 交 换 率 分 配 率 结 合 率奇异信号卷积特性单位元特性延时特性 积分特性冲激偶卷积四.电路元件的运算模型元件名称 电路符号时 域电路符号频 域 电路u i :关系运算模型运算模型电 阻电 容电 感五.连续时间系统时域分析六.系统的特征方程连续时间系统零输入响应条 件()x t y 的表 式0()y n 的表n 个各不相同的实数 r 个重根0λ,n-1个单根 i 个成对的共轭复根七.系统的冲激响应和单位样值响应连续时间系统离散时间系统传输算子()H p冲激响应()h t传输算子()H E样值响应()h n系统→建立微分方程→建立算子方程:()()()()D p y t N p f t =→ 系统的特征八.基本离散信号单位样值信号()n δ 单位阶跃序列()u n 斜变序列()nu n 矩形序列()k G n复指数序列指数序列 虚指数序列九.离散信号的性质周期性当02N k πΩ= 即02N k π=Ω为整数时,0sin n Ω才是周期序列 0Ω为数字角频率→单位:弧度0ω为模拟角频率→单位:弧度/秒 0(,)ωππ∈-序列的累加 序列的差分一阶前向:()(1)()x n x n x n ∆=+- 一阶后向:()()(1)x n x n x n ∇=--序列的移位 单位超前算子:()()k E x n x n k =+ 单位延迟算子:()()k E x n x n k -=-十.信号的分解○1直流分量与交流分量 ○2奇分量与偶分量备注:无第四章.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: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在时域内 周期信号−−−→分解傅里叶级数 在频域内非周期信号−−−→分解傅里叶变换 周期信号−−−→分解傅里叶变换 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 T t f 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周期信号的傅里叶级数三角形式指数形式5.波形对称性与谐波特性的关系对称性傅里叶级数中所含分量 余弦分量系数n a偶函数()()f t f t =- 只有余弦项,可能含直流 奇函数()()f t f t =--只有正弦项半波像对称(奇谐函数) 只有偶次谐波,可能含直流半周期重叠(偶谐函数()()2T f t f t =±只有奇次谐波6.周期矩形脉冲信号内瓣内含21Tτ-条谱线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)备注序号说明内容证明:112[]()()1()2j tj t j e d F e d f e d f t ωωωτωωωττπ∞-∞∞∞--∞-∞==⎰⎰⎰求sgn()t 解:由1()(0)t e u t j αααω-↔>+ 1()()tte u t e u t j αααω-⇒--↔-+证明:()()12j tf t F e d ωωωπ∞-∞=⎰ t ωτω→→−−−−→替换,()()12j f t F e d ωτττπ∞--∞=⎰ 证明:0()0()()()j tj t f t t edt f e d f t t ωωτττ∞∞----∞-∞=+=+⎰⎰(令0t t τ-=)1.()()()nn n d f t j F dt ωω= 2.证明:()[]()()()12j tj t d d f t e e j F dt dtF d j F d ωωωωωωωωωπ∞∞-∞-∞===⎰⎰用法:信号可以分解成两个信号,其中之一的频谱是冲激或冲激串使用1. 注意:要避免出现()()δωδω⋅及1()j δωω等不确定的的乘积关系,如求()()()u t u t tu t *=,再用频域微分特性。
信号与系统 期末复习资料
根据傅里叶变换时域卷 积性质 1 ω − jω Q FT [ f 0 (t )] = F1 e 2 2 1 FT[u (t )] = + πδ (ω ) jω
F2 (ω ) = FT [ f 2 (t )] = F0 (ω ) • FT[u (t )]
1 ω − jω 1 1 π ω ∴ F2 (ω ) = F1 e • + πδ (ω ) = F1 e − jω + F1 (0 )δ (ω ) 2 2 2 2 jω 2 jω 信号与系统(信息工程)
信号与系统(信息工程)
2、采用δ函数平衡法求解,则有
左边:r ' (t ) 平衡→ 3x ' (t ) = 3δ (t ) 等效为r (t ) 平衡→ 3u (t )
可以看出:r(t)在t=0处连续有跳变,且有 r(0+)- r(0-)=3 则 r(0+) = r(0-)+3=3 3、方程两边最高阶对应,得
证明:两函数正交条件 i + j i − j sin 2 π sin 2 π 2π 2π 1 + = 0(i ≠ j ) gi (t )g j (t )dt = ∫ cosit cos jtdt = ∫0 0 2 i+ j i− j 当i = j时, gi (t )g j (t )dt = ∫ cos2 ntdt ≠ 0 ∫
−3t
( (
) )
Yzi (t ) = 3e−3t u(t )
zs
( ) Y (t ) = (− e + sin2t )u(t )
因此 1(t ) = Yzi (t ) +Yzs (t − t0 ) = 3e−3t u(t ) + Y
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信号与系统期末复习材料信号与系统期末复习一、基础知识点:1.信号的频带宽度(带宽)与信号的脉冲宽度成反比,信号的脉冲宽度越宽,频带越窄;反之,信号脉冲宽度越窄,其频带越宽。
2. 系统对信号进行无失真传输时应满足的条件:①系统的幅频特性在整个频率范围(∞<<∞-ω)内应为常量。
②系统的相频特性在整个频率范围内应与ω成正比,比例系数为-0t3.矩形脉冲信号的周期与频谱线的间隔存在着倒数的关系。
4.零输入响应(ZIR )从观察的初始时刻(例如t=0)起不再施加输入信号(即零输入),仅由该时刻系统本身具有的初始状态引起的响应称为零输入响应,或称为储能响应。
5.零状态响应(ZSR )在初始状态为零的条件下,系统由外加输入(激励)信号引起的响应称为零状态响应,或称为受迫响应。
6.系统的完全响应也可分为:完全响应=零输入响应+零状态响应7.阶跃序列可以用不同位移的单位阶跃序列之和来表示。
8.离散信号)(n f 指的是:信号的取值仅在一些离散的时间点上才有定义。
9.信号的三大分析方法:()()()zi zs y t y t y t =+①时域分析法 ②频域分析法 ③复频域分析法10.信号三大解题方法⑴傅里叶:①研究的领域:频域②分析的方法:频域分析法⑵拉普拉斯:①研究的领域:复频域②分析的方法:复频域分析法⑶Z 变换:主要针对离散系统,可以将差分方程变为代数方程,使得离散系统的分析简化。
11.采样定理(又称为奈奎斯特采样频率)如果)(t f 为带宽有限的连续信号,其频谱)(ωF 的最高频率为m f ,则以采样间隔ms f T 21≤对信号)(t f 进行等间隔采样所得的采样信号)(t f s 将包含原信号)(t f 的全部信息,因而可利用)(t f s 完全恢复出原信号。
12.设脉冲宽度为1ms ,频带宽度为KHz ms111=,如果时间压缩一半,频带扩大2倍。
13.在Z 变换中,收敛域的概念:对于给定的任意有界序列)(n f ,使上式收敛的所有z 值的集合称为z 变化的收敛域。
根据级数理论,上式收敛的充分必要条件 F(z)绝对可和,即∞<∑∞=-0|)(|n n zn f 。
14.信号的频谱包括: ①幅度谱 ②相位谱15.三角形式的傅里叶级数表示为:∑∞=++=1110)]sin()cos([)(n n n t n b t n a a t f ωω当为奇函数时,其傅里叶级数展开式中只有sin Ωnt 分量,而无直流分量和cos 分量。
16.离散线性时不变系统的单位序列响应是)(n δ。
17.看到这张图,直流分量就是4!18.周期信号的频谱具有的特点:①频谱图由频率离散的谱线组成,每根谱线代表一个谐波分量。
这样的频谱称为不连续频谱或离散频谱。
②频谱图中的谱线只能在基波频率1ω的整数倍频率上出现。
③频谱图中各谱线的高度,一般而言随谐波次数的增高而逐渐减小。
当谐波次数无限增高时,谐波分量的振幅趋于无穷小。
19.信号频谱的知识点:①非周期信号的频谱为连续谱。
②若信号在时域持续时间有限,则其频域在频域延续到无限。
20.根据波形,写出函数表达式)(t f (用)(t ε表示):21. )(t δ为冲激函数t①定义:⎩⎨⎧≠=∞=)0(0)0()(t t t δ ②特性:1)(=⎰∞∞-dt t δ ③与阶跃函数的关系:dtt d t )()(εδ=④采样(筛选)性。
若函数)(t f 在t=0连续,由于)(t δ只在t=0存在,故有:)()0()()(t f t t f δδ= 若)(t f 在0t t =连续,则有)()()()(000t t t f t t t f -=-δδ上述说明,)(t δ函数可以把信号)(t f 在某时刻的值采样(筛选)出来。
⑤重要积分公式:)0()()(f dt t t f =⎰∞∞-δ )()()(00t f dt t t t f =-⎰∞∞-δ 例题:计算下列各式:①)1(-t t δ ②dt t t ⎰∞∞--)1(δ③dt t t ⎰∞--0)()3cos(δπω ④dt t e t ⎰+---003)(δ二、卷积1.定义:⎰∞∞--=τττd t f f t y )()()(212.代数性质:①交换律:)()()(*)(1221t f t f t f t f =②结合律:)(*)]()([)](*)([*)(321321t f t f t f t f t f t f =③分配律:)(*)()(*)()(*)]()([3231321t f t f t f t f t f t f t f +=+2.微分和积分特性①微分特性:)(*)()(*)(2121t f t f t f t f '='②积分特性:)(*)()(*)(1212)1(1t f t f t f t f )(--=③微积分特性:)(*)()(*)()(*)(2)1(1)1(2121t f t f t f t f t f t f '='=--*任意信号与)(t δ卷积又是)(t f 即)()(*)(t f t t f =δ由微分特性则:)()(*)(t f t t f '='δ3.延时特性:)()()()(*)()(2121222111t t t t t t y t t t t f t t t t f ----=----εεε4.重要卷积公式:①)()(*)(t f t t f =δ②)()(*)(t t t t εεε= ③)(21)(*)(2t t t t t εεε=④)()1(1)(*)(t e a t t e at at εεε---= ⑤)()()(1)(*)(21122121a a t e e a a t e t e t a t a t a t a ≠--=----εεε 例题:求下列卷积①)5(*)3(-+t t εε ②2*)(t δ ③)(*)(t t te t δε'-三、傅里叶变换1.周期信号的三角级数表示∑∞=++=110)cos()(n n n t n A a t f ϕω 【22n n n b a A += )arctan(nn n a b -=ϕ】 其中:⎰=T dt t f T a 00)(1 ; ⎰=T n dt t n t f T a 01)cos()(2ω ; ⎰=T n dt t n t f T b 01)sin()(2ω2.周期信号的指数级数表示⎰-=T t jn n dt e t f T 01)(1F ω3.非周期信号的傅里叶变换⎰∞∞--=dt e t f t j ωω)()F( 反变换:⎰∞∞-=ωωπωd e F t t j )(21)f(4.常用非周期信号的频谱①门函数)2()2|(|0)2|(|1)(ωτττττSa t t t G ↔⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧><= ②冲激信号)(t δ 1)(↔t δ③直流信号 )(2),(1)(ωπδ↔∞-∞=t f④指数信号)0,0()(>>=-t a e t f at ωεj a t e at +↔-1)( ⑤单位阶跃信号⎩⎨⎧<>=)0(0)0(1)(t t t εωωπδεj t 1)()(+↔ 5.傅里叶变换的性质与应用①线性性质②信号的延时与相位移动③脉冲展缩与频带的变化)(||1)(aF a at f ω↔ 表明:信号时域波形的压缩,对应其频谱图形的扩展;时域波形的扩展对应其频域图形的压缩,且两域内展缩的倍数是一致的。
④信号的调制与频谱搬移 )(21)(21)cos()(000ωωωωω++-↔F F t t f ⑤周期信号的频谱函数)]()([)cos(000ωωδωωδπω-++↔t)]()([)sin(000ωωδωωδπω--+↔j t∑∞-∞=-=n n n F F )(2)(1ωωδπω ⑥时域微分特性)()()(ωωF j t f dtd n n n↔⑦时域积分特性)()()()(22112211ωωF a F a t f a t f a +↔+0e )()(0t j F t tf ωω±↔±)(e )(00ωωω-↔F t f t j)(1)()0()(111ωωωδπττF j F d f t+↔⎰∞-6.卷积定理及其应用若)()(11ωF t f ↔; )()(22ωF t f ↔则)()()(*)(2121ωωF F t f t f ↔例题1:试利用卷积定理求下列信号的频谱函数①)(*)cos()(0t t A t f εω=②)(*)sin()(0t t A t f εω=例题2:若已知)()(ωF t f ↔;求)3(t f ,)3(+t f 。
例题3:如图所示已知t j e t f 2)(-=,t t x 20cos )(=,求)(),(),(F ωωωY X例题4:如图所示周期锯齿波信号f(t),试求三角形式的傅里叶级数。
例题5:设信号)4cos()(1t t f π=,⎩⎨⎧><=)1|(|0)1|(|1)(2t t t f ;试求)()(21t f t f 的频谱函数。
例题6:求)0()()sin()(0>=-a t t e t f at εω的频谱函数例题7:已知||2)(t e t f -=,用傅里叶性质,求)(t f 一阶微分以及)(t f 的积分。
四、拉普拉斯变换1.单边拉普拉斯的定义:F(s) = ⎰∞--0)(dt e t f st2.常用拉普拉斯变换 ① as e at -↔1; 2)(1a s te at -↔② 1)(↔t δ ; s t ↔')(δ③ s t 1)(↔ε ⇒ s 11↔ ⇒ s AA ↔④ 22)sin(ωωω+↔s t ⑤ 22)cos(ωω+↔s st ⑥ 21)(s t t ↔ε ⇒ 322)(s t t ↔ε ⑦ )(1a s s ae at +↔--⑧ 22)()sin(ωωω++↔-a s t e at⑨ 22)()cos(ωω+++↔-a s as t e at3.拉普拉斯变换的基本性质 ①线性②时移性③比例性(尺度变换))()()()(22112211s F a s F a t f a t f a +↔+0e )()()(00st s F t t t t f -↔--ε⎪⎭⎫ ⎝⎛↔a s F a at f 1)(④幅频移特性⑤时域微分特性⑥时域积分特性4.求拉普拉斯反变换 ①D(s)=0的根(不含重根)nS S n n s F S S =-=)()(K②D(s)=0仅含重根1)]()([)!1(1K 111S S m n n n ns F S S dsd n =---⨯-=(n=1,2,3……m ) 5.微分方程的拉普拉斯变换解法 例1)()(3)(3)(=+'+''+'''t y t y t y t y 则Ss Y y s SY y Sy s Y S y y S y S s Y S 1)())0()((3))0()0()((3)0()0()0()(223=+-+'--+''-'--6.电路S 域模型①电阻R 上的时域电压-电流关系为一代数方程)()(t Ri t u =)(e )(00s s F t f t s ↔±)0()(d )(d --↔f s sF tt f )0()0()0()(d )(d )1(21--------'--↔n n n n nn f f s f s s F s tt f ss F f t)(d )(0↔⎰-ττ)0()0()(d )(d 222--'--↔f sf s F s tt f两边取拉氏变换,就得到复频域(S 域)中的电压-电流象函数关系为)()(U s RI s =②电容C 上的时域电压-电流关系为dtt du Ct i c )()(= 两边取拉氏变换,利用微分性质得0≥t 时的代数关系)0()()(I --=c Cu s sCUc s 或 su s I sC s c )0()(1)(Uc -+=③电感L 上的时域电压-电流关系为dtt di Lt u L )()(= 两边取拉氏变换,就可得出S 域内的电压-电流关系为)0()()(U --=L L Li s sLI s 或 si s U sL s L )0()(1)(I L -+=④KCL 和KVL0)(=∑t i ; 0)(=∑t u分别取拉氏变换,可得基尔霍夫定律的S 域形式0)(=∑s I ; 0)(=∑s U7.卷积定理时域卷积变换到S 域的特性)()()()(2121s F s F t f t f =*8.重要的函数)(H s 为系统函数 ; )(S )(s t s ↔阶跃响应 ; )(F )(s t f ↔输入信号 )(Y )(ZS s LTI t y ZS ↔系统的零状态响应)()()(Y )(*)(ZS s H s F s t h t f y ZS =↔=)(1)(S )()(0s H Ss d h t s t==⎰-积分定理ττ 阶跃响应)](1[)(1s H S L t s -= , 则)()(t s t h '=例题1:若已知)()(s F t f ↔;求)3(t f ,)3(+t f 。