信号和系统信号和系统的基本概念.ppt

* 1 信号与系统 (Signal system) 教师：徐昌彪 xucb@cqupt.edu.cn 2005-3-1 电路基础教学部 2 教材及主要参考书籍 刘永健编，《信号与线性系统》，人民邮电出版社， 1994年 吴大正主编，《信号与线性系统》（第三版），高 等教育出版社，2002年 吴湘淇编著，《信号、系统与信号处理》，电子工 业出版社，1999年 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 3 课程任务及主要内容 课程任务 研究信号与线性系统的基本理论和基本分析方法 主要内容 信号运算与变换 卷积／卷积和 傅里叶变换 拉普拉斯变换 Z变换 系统分析 时域卷积分析 傅里叶变换分析法（频域分析） 拉普拉斯变换分析法（复频域分析） Z变换分析法（ Z 域分析） 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 4 第一章 信号与系统的基本概念 1.1 信号及其分类 1.2 系统及其分类 1.3 系统的模型 1.4 系统的模拟 1.5 线性时不变系统分析方法概述 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 5 1.1 信号及其分类(1) 消息（Message） 指人或事物情况的客观报道。 信息（Information） 指对于接收者来说事先不知道的消息。 信号（Signal） 是随时间变化的某种物理量。 信号是消息的表现形式，是消息的载体。 信号的基本特性 时域（间）特性 频域（率）特性 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 6 1.1信号及其分类(2) 1.1.1 信号分类 1.1.2 常见基本信号 1.1.3 连续信号的一些基本运算 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 7 1.1.1 信号分类(1) 确定信号(Determinate signal) 是时间t 的确定函数。 随机信号(Random signal) 不是时间t 的确定函数。常表现出一定的统计规律。 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 8 1.1.1 信号分类(2) 连续信号(Continuous signal) 除不连续点外，任何其它时刻有定义。 离散信号(Discrete signal) 仅在离散时刻有定义。 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 9 1.1.1 信号分类(3) 周期信号(Periodic signal) 每隔一定时间T （称为周期）重复变化。 f (t+T )=f (t ) 非周期信号(Aperiodic signal) 无周期性 f (t+T )≠f (t ) 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 2 1 T →∞ 10 1.1.1 信号分类(4) 能量信号(Energy signal)： E为有限值，P＝0 功率信号(Power signal)： P为有限值，E →∝ 非功非能信号(Non-power non-energy signal) E →∝ ；P →∝ E = lim ∫?T T f (t )dt P = lim T →∞ 2T ∫?T T f 2 (t )dt 电路基础教学部 2005年3月1日10时13分 U (t ) = ? 11 1.1.2 常见基本信号(1) 单位阶跃信号U(t)（Unit step signal） ?0 t 0 ?1 t 0 电路基础教学部 1 0 U(t) t 2005年3月1日10时13分 δ (t ) = ? ∫ 且 12 1.1.2 常见基本信号(2) 单位冲激信号δ(t)（Unit impulse signal） 工程定义: ? 0 t ≠ 0 ?∞ t = 0 (1) δ(t) +∞ δ (t )dt = 1 ? ∞ 0 电路基础教学部 t 2005年3月1日10时13分 ? ? t 13 1.1.2 常见基本信号(3) 几何含义：δ(t)可以看成是门函数 g?(t)的极限 ? 1 g? (t ) = ? ? 0 ? | t | | t | ? 2 ? 2 ? ? / 2 0 电路基础教学部 g ? (t ) 1 / ? ? / 2 2005年3月1日10时13分 1