信号与系统的重点难点及疑点.doc

信号与系统的重点、难点及疑点 第一章 信号与系统的基本概念 1、信号、信息与消息的差别？ 答：消息：待传送的一种以收发双方事先约定的方式组成的符号，如语言、文字、图像、数据等； 信号：随时间变化的与消息一一对应的物理量； 信息：所接收到的未知内容的消息，即传输的信号是带有信息的。 2、在绘制信号波形时应注意哪些方面内容？ 答：应注意信号的基本特征，标出信号的初值，终值及一些关键值，如极大值和极小值等，同时注意阶跃信号，冲激信号的特点等。 、什么是奇异信号？ 答：函数本身有不连续点或其导数或积分有不连续点的这类函数统称为奇异信号或奇异函数。 较为重要的两种奇异信号是单位冲激信号((t)和单位阶跃信号u(t)。 、什么是单位阶跃信号？单位阶跃信号在处的值是多少？ 答：单位阶跃信号也是一类奇异信号，定义为： 它可以表示单边信号，持续时间有限信号，在信号处理中起着重要的作用。 在郑君里这本书中单位阶跃信号在处没有定义。 、单位冲激信号的物理意义是什么？ 答：冲激信号：它是一种奇异函数，它表达的是一类幅度很强，但作用时间很短的物理现象。其重要特性是筛选性，即： 为什么要对信号进行分解？常用的分解方法有哪些？ 答：为了便于研究信号的传输和处理问题，往往将信号分解为一些简单的信号之和。分解角度不同，可以分解为不同的分量。常用的分解方法有：直流分量与交流分量；偶分量与奇分量；无穷多个时刻具有不同幅度的阶跃函数的和；无穷多个时刻具有不同强度的冲激函数的和；实部分量与虚部分量；正交函数分量。 如何判断系统是因果系统还是非因果系统？ 答：若系统的输出只与该时刻及以后的激励有关，而与该时刻的激励信号无关，则该系统为因果系统。 、什么样的系统是线性时不变系统？ 答：同时满足线性（包括叠加性和均匀性）以及时不变特性的系统，称为线性时不变系统。 即：如果一个系统，当输入信号分别为和时，输出信号分别是和。 当输入信号是和的线性叠加，即： ，其中a和b是任意常数时， 输出信号是和的线性叠加，即：； 且当输入信号出现延时，即输入信号是时， 输出信号也产生同样的延时，即输出信号是。 其中，如果当时，，则称系统具有叠加性； 如果当时，则称系统具有均匀性。 线性时不变系统的意义与应用？ 答：线性时不变系统是我们本课程分析和研究的主要对象，对线性时不变性进行推广，可以得到线性时不变系统具有微分与积分性质，假设系统的输入与输出信号分别为和，则 当输入信号为时，输出信号则为； 或者当输入信号为时，输出信号则为。 另外，线性时不变系统对信号的处理作用可以用冲激响应（或单位脉冲响应）、系统函数或频率响应进行描述。而且多个系统可以以不同的方式进行连接，基本的连接方式为：级联和并联。 假设两个线性时不变系统的冲激响应分别为：和， 当两个系统级联后，整个系统的冲激响应为：； 当两个系统并联后，整个系统的冲激响应为：； 当时，若， 则此系统为因果系统； 若，则此系统为稳定系统。 10系统的数学模型有哪些？ 答：常用的系统数学模型有：微分方程或差分方程；模拟图或框图；信号流图；系统函数；系统的零，极矢图；系统的频率特性；系统的根轨迹图。 线性系统分析的方法有哪些？ 答：有两种方法：（1）输入输出方法与状态变量法；（2）时域法与变域法（傅立叶变换法，拉普拉斯变换法，Z变换法）。如何获得系统的数学模型？ 数学模型是实际系统分析的一种重要手段，广泛应用于各种类型系统的分析和控制之中。 不同的系统，其数学模型可能具有不同的形式和特点。对于线性时不变系统，其数学模型通常由两种形式：建立输入-输出信号之间关系的一个方程或建立系统状态转换的若干个方程组成的方程组（状态方程）。 对于本课程研究较多的电类系统而言，建立系统数学模型主要依据两个约束特性：元件特性约束和网络拓扑约束。一般地，对于线性时不变连续时间系统，其输入-输出方程是一个高阶线性常系数微分方程，而状态方程则是一阶常系数微分方程组。 2、系统的起始状态和初始状态的关系？ 起始状态：通常又称状态，它是指系统在激励信号加入之前的状态，包含了全部“过去”的信息（一般地，我们认为激励信号都是在零时刻加入系统的）。 初始状态：通常又称状态，它是指系统在激励信号加入之后的状态。 起始状态是系统中储能元件储能情况的反映。一般用电容器上的电压和电感中的电流来表示电路的储能情况。若电路的输入信号中没有冲激电流或阶跃电压，则0时刻状态转换时有： 　和　　 已知的系统微分方程，对于零输入响应，是否等于？ 对于零输入响应，由于激励为零，则必有。 已知的系统微分方程和激励信号，对于全响应，是否等于？ 当微分方程的右端含有冲激函数（及其各阶导数）时，响应及其各阶导数中，有些在t=0处将发生跃变。但如微分方程的右端不含冲激函数（及其各阶导数）时，则不会有跃变，