信号与线性系统-绪论及第一章(1st).ppt

fangtianzhi@126.com 方天治 绪 论 一、课程意义 “信号与线性系统” 这门课程业已成为电子信息类和电气信息类各电专业的一门主干课程。 电路→信号与线性系统→自动控制原理(或数字信号处理)-----承前启后 进一步加深、拓宽信号分析、系统分析方面的基本理论和方法，并对自动控制和数字信号处理的基础知识做一定的了解，以便能够掌握信息时代有关信息获取、信息传输、信息处理和信息重现所涉及的基本概念、基本理论和相关技术的必备知识。 具有浓厚的工程数学和电路分析色彩。 二、主要内容(共４８学时,3学分) 理论教学（4２学时） 1．信号与系统的基本概念(４) 2．连续系统的时域分析(６) 3．连续系统的频域分析(8) 4．连续系统复频域分析(10) 5．离散系统时域分析 (６) 6．离散系统的z域分析(6) 总复习(2) 　实验(６学时) 三大变换—傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换 三、主要参考书目 1. 郑君里 应启衍 杨为理 信号与系统 北京：高等教育出版社， 2. 管致中 夏恭恪 信号与线性系统 北京：高等教育出版社， 3. 陈生潭 郭宝龙 李学武 冯宗哲 信号与系统(第二版). 西安：西安电子科技大学出版社 4 段哲民 范世贵 信号与系统. 西安：西北工业大学出版社 参见教材最后一页。 四、考核方法与学习要求 考核方法：平时作业、课堂练习：20% 实验：10% 期末考试：70% 学习要求：适当预习，尽量做笔记（特别是书上没有的例题），跟随老师课堂练习，及时复习；作业认真、独立、按时完成；准确、灵活掌握规律、技巧。通过习题巩固知识，发现问题及时记下来，以便通过相互讨论或答疑来解决。 第一章 信号与系统的基本概念 §1–1 信号的概念 一、信号的定义与描述 信息（或消息）—含有一定内容或意义的语言、文字、图画、编码、数据等等。 信号—带有信息的随时间和空间变化的物理量或物理现象，信号是信息的载体与表现形式，如声信号、光信号、电信号等。 各种信号中电信号是最便于传输、控制与处理的信号，实际中许多非电信号也可以通过适当的传感器变换成电信号，本课程主要以电压与电流或电荷与磁链等应用广泛的电信号来介绍信号与系统的基本概念和理论的。 二、信号的分类 1．按信号的确定性可分类为： 确定信号—能够表示为确定的时间函数的信号。 随机信号—给定t的某一个值时，信号值并不确定，而只知道此信号取某一数值的概率。 2．按信号是否连续可分类为： 连续信号—信号在某一时间段内的所有时间点上(除了有限个断点之外)都有定义。 离散信号—信号仅在离散时刻上有定义。间隔相等的离散信号也称为序列。利用二进制或十六进制数码加以量化的离散信号称为数字信号。 3．按信号值随时间变化的规律可以分为： 周期性信号与非周期信号 两个周期分别为T1和T2的周期信号之和仍为周期信号的条件是T1 / T2的值为不可约的整数比,此时周期为T1和T2的最小公倍数。 离散时间周期性信号满足： 最小的正整数称为周期 连续时间周期性信号满足： 4．按信号的能量特性可以分类为： 连续信号f(t)的能量定义为： 连续信号f(t)的平均功率定义为： 能量信号：信号的总能量为有限值。 功率信号：信号的总能量为无穷大但平均功率为有限值。 5．按信号定义的时间区间分类： 有时限信号：若在有限时间区间( t1 t t2 ， t1与t2为实常数)内信号f(t)存在，而在此时间区间之外f(t) = 0； 无时限信号：在时间区间（-?，+?）内均有f(t)? 0的信号。 6．有始信号与有终信号 有始信号：若t 起始时刻t1(实常数)时f(t)=0，t t1 时 f(t) ? 0； 有终信号：若t 终了时刻t2 (实常数)时f(t)=0，t t2 时 f(t) ? 0。 7．因果信号与非因果信号 因果信号—起始时刻t1=0的有始信号，可用f(t)?(t)表示，其中?(t)为单位阶跃信号； 非因果信号—终了时刻t2=0的有终信号，可 用f(t)?(-t)表示。 8．信号的其他分类 按信号的特点，还可以被分类为正弦信号与非正弦信号；一维信号与二维或多维信号(电视信号是二维信号的例子)等等。 本书介绍的是确定的一维连续和离散的因果信号。 §1–2 基本的连续信号及其时域特性 一、直流信号 当A为1时称之为单位直流信号。直流信号是无时限信号。 二、正弦信号 正弦信号表示式中式