[信息与通信]信号与系统分析 第1章 绪论.ppt

# 信号与系统分析 前言 开设本课程的必要性 本课程的任务 本课程的理论基础 本课程的目标与要求 教材及参考书 一、开设本课程的必要性 1、信息时代的要求 在信息化的社会中，无处不使用着信号、无处不使用着系统 用信息科学的计算机技术来解决科学、工程和经济问题是信息时代的特征 工程技术人员必须具备分析信号、提取信号、使用计算机处理信号的能力，才能适应信息时代的要求 2、本课程的理论与方法涉及众多领域 通信、航空航天、电路设计、地震预报、生物工程、电力系统运行分析、化学过程控制、语音图像处理、经济预测、财务统计、自动控制、人工智能、交通监控等等 信号：用以描述被研究对象属性的物理量 系统：由相互关联、相互作用的事物组成的具有特定功能的整体 被处理的信号称为输入或激励； 处理后的信号称为输出或响应。 3、不同领域信号与系统的共同特征 作为一个或几个独立函数的信号都包含了有关某些现象的性质的信息 相应的系统总是对给定的信号作出响应而产生另外的信号 三棱镜 三棱镜是一个处理光信号的系统，白光就是输入的光信号，被三棱镜分解出来红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种不同的光就是系统的输出信号。 二、本课程的任务 1、信号分析 的理论与方法 三、学习本课程必须具备的基础 四、目标与要求 教材及参考书 [1] 赵录怀、高金峰、刘崇新. 信号与系统分析（第2版）高等教育出版社 [2] 郑君里、应启珩、杨为理. 信号与系统（第2版）高等教育出版社 [3] 奥本海姆.信号与系统（英文版第2版）电子工业出版社 [4] 赵录怀、高金峰、刘崇新. 信号与系统分析学习指导，西安交通大学出版社 1.1 信号运算 1.对因变量实施的运算 2、积分 例1：用MATLAB计算信号的相加和相乘。 2.对自变量实施的运算 （2）时间翻转 （3）时间缩展 （4）综合变换 1.2 系统举例 时变系统：不满足时不变条件 1.连续时间信号与离散时间信号 2.连续时间系统与离散时间系统 模拟信号的两种处理方式 模拟信号 时间和函数值均连续 1.5 信号与系统分析概述 4.通信系统 一个电话通信系统把声音信号变换为电信号后经发射机以电磁波的形式通过信道传输给接收端，接收端的转换器再把传过来的电信号转换为声音信号。 信号与系统分析（第2版）电子教案 4. 通信系统 1.2 系统举例 图4. 通信系统 1.3 系统分类 1.记忆性 2.线性 3.时不变性 4.因果性 无记忆系统（或即时系统）：系统在任一时刻的输出 只与该时刻的输入有关，而与其他时刻的输入无关。无记忆系统用代数方程描述。 记忆系统（或动态系统）：某一时刻的输出与其他时刻的输入有关的系统。 当系统含有记忆元件，如电容、电感、延迟单元等时，系统为记忆系统。其特点是系统的响应不具有即时性，而具有记忆功能。 系统记忆的概念相当于该系统具有保存或存储不是当前时刻输入信号的功能。 描述这种系统的方程为微分方程。 1.记忆性 1. 记忆性 1.3 系统分类 2.线性 非线性系统：系统不满足可加性和齐次性. 线性系统＝齐次性+可加性 2. 线性 1.3 系统分类 齐次性和可加性可统一为叠加性 3.时不变性 时不变系统：设输入 x 时的零状态响应为 y ，则有 时不变系统的输出波形与输入施加的时刻无关，即时不变系统的特性不随时间而改变。 3. 时不变性 1.3 系统分类 直观判断方法： 若系统方程中出现时变系数，或者自变量t反转、尺度变换，则系统为时变系统. 描述时不变动态系统的输入输出方程是常系数微分方程或常系数差分方程，而描述时变动态系统的输入输出方程是变系数微分方程或变系数差分方程。 3. 时不变性 1.3