信号与系统().ppt

第1章 信号与系统概述; 本章是全书的基础，概括介绍有关信号与系统的基本概念和基本理论。有关信号方面概要介绍了信号的描述、分类、分解、基本运算和波形变换，详细阐述了常用的典型信号、奇异信号的概念及其基本性质，重点描述了冲激信号的物理意义、定义和性质。有关系统方面概要介绍了系统的概念和分析方法，详细阐述了系统的模型及其划分，重点描述了线性时不变系统的性质。;§1.1 信息、信号和系统;信号(Signal);系统(System); 系统可分为物理系统和非物理系统。如：电路系统、通信系统、自动控制系统、机械系统、光学系统等属于物理系统；而政治体制系统、经济结构系统、生产管理系统等属于非物理系统 。 ;信号理论与系统理论;凌群彰李娜坤通如翠汲旁湿烯鳖镜愈栈獭薛庙桃摹瘤搬甩扫揭肤囱灭阶禄信号与系统()信号与系统();§1.2 信号的分类与描述; 信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。 1.2.1 确定性信号与随机信号 确定性信号是对于指定的某一时刻，可确定相应的函数值与之对应（有限个不连续点除外）。 具有未可预知的不确定性的信号通常称为随机信号或不确定的信号。 ;1.2.2 连续时间信号与离散时间信号 按照信号在时间轴上取值是否连续，可将信号分成连续时间信号与离散时间信号。 连续时间信号最明显的特点是自变量在其定义域上除有限个间断点外，其余是连续可变的。 离散时间信号是指时间（其定义域为一个整数集）是离散的，只在某些不连续的时刻给出函数值，在其它时间没有定义的信号（或称序列）。 ;判断信号性质;1.2.3 实信号和复信号 用物理方法可实现的信号都是时间的实函数，即在各时刻的函数值均为实数，统称为实信号。 复信号由实部和虚部组成，虽然在实际中不能产生复信号，但是为了便于理论分析，有时采用复信号来代表某些物理量。 ;一个连续信号 ，若对所有t均有;1.2.5 能量信号与功率信号 若将信号 设为电压或电流，则加载在单位电阻上产生的瞬时功率为 ，在一定的时间区间 内会消耗一定的能量,如果将时间区间无限扩展，那么信号 的能量定义为 ; 信号功率等于所有时间段上信号能量的时间平均值，即 如果在无限大时间区间内信号的能量为有限值，且平均功率 ，这类信号称为能量有限信号，简称能量信号。如果在无限大时间区间内，信号的总能量为无穷大，平均功率为有限值，则称此信号为功率有限信号，简称功率信号。;(a) 能量信号 (b)功率信号 (c) 非功率、非能量信号 ; 数”的概念来研究，此类信号称为奇异信号。 1.2.7 一维信号和多维信号 一维信号是由一个自变量描述的信号，多维信号是由多个自变量描述的信号，例如语音信号就是一维信号；静止平面图像信号为平面坐标的函数，称为二维信号；运动的平面图像信号是立体坐标的函数，称为三维信号。;§1.3 常用的典型信号及其基本特性;1.3.1 正弦型信号;衰减正弦信号： ;连续时间指数信号一般形式为 ;(2)若A=1和S=jω,则 为虚指数信号;σ0 σ0 σ=0; 可见一个复指数信号可分解为实、虚两部分，它们分别是增长（或衰减）的余弦、正弦信号。指数因子的实部σ表征了余弦和正弦函数的振幅随时间变化的情况。;1.3.3 矩形脉冲和三角脉冲 ;1.3.4 抽样信号(Sampling Signal);雕繁行皖息滔魔藩脯视醛鳞二膏劣挎犬乎狐近漳阻款撰欢垒稿捆猎膘沪拦信号与系统()信号与系统();1.3.5 钟形脉冲信号(高斯信号);§1.4 奇异信号及其基本特性 ;1.4.1 单位斜变信号;1.4.2 单位阶跃信号; 符号函数定义如下; ; 冲激函数还可以利用三角形脉冲、双边指数脉冲、钟形脉冲和抽样函数等形式通过求取极限来定义。它们的表示式如下：;2 冲激函数的性质;例：;(2)?奇偶性;（3）尺度特性 ;3 冲激函数和阶跃函数的关系;冲激偶的形成:; 性质： ;画出信号 的波形。 ;【例】;§1.5 信号的基本运算及波形变换;1.5.1 相加和相乘 ;1.5.2 信号的时移;1.5.3 反褶;1.5.4 尺度变换; 已知信号; 信号的反褶、展缩和平移运算只是自变量的简单变换，而变换前后信号端点的函数值不变。因