第2讲 系统的概念与lti系统性质.pptVIP

线性时不变系统的性质 4、时不变性 5、微分特性 6、积分特性 判断系统的线性性质 已知响应为 所以，该系统是非线性系统 判断系统的时不变性 设系统为 所以，是时变系统 设系统为 判断系统的时不变性 所以，系统是时不变的 系统的数学表示 对系统有透彻的理解，需要对系统建立数学模型并进行求解。 数学模型的建立要用到具体物理系统所涉及到的相关知识，并且在一定的假设条件下，突出主要矛盾，忽略次要矛盾才能近似得到。 连续系统：线性常系数微分方程。 离散系统：线性常系数差分方程。 建立数学模型 时域分析 频域分析 变换域分析 研究系统特性 系统分析 思考与练习 通过人类的发声系统，你如何理解一个系统的激励与响应的关系，系统是如何改变信号的？ 列举几个实际系统，并说明系统的激励和响应各是什么？ 线性时不变系统具有哪些特性? 第1章 信号与系统概述——导读 首先，列举几种实际信号，体会信号与信息的关系，明确信号是携带信息的载体和处理信息的工具的本质； 然后，以物联网系统和通信系统为例，说明系统的概念、组成和系统传递信号的功能，并着重介绍LTI系统的性质； 其次，讨论基本的连续与离散基本信号（信号与系统分析的基石）； 再次，学习信号的时域变换与运算； 最后，通过信号的分解引出卷积概念，并着重介绍卷积的性质与计算。 本章主要内容 1.1 信号的概念与分类 1.2 系统的概念与LTI系统的性质 1.3 基本的连续时间信号 1.4 典型的离散时间信号 1.5 信号的时域变换与运算 1.6 信号的分解与卷积 1.2 系统的概念与LTI系统性质 系统概念的引入 系统这一术语出现在许多工程技术领域，甚至社会经济和文化领域。 例如，通信系统、电力系统、导航系统、信息管理系统、机械系统、生态系统、教育系统等等。 所有这些系统都是由若干个相互关联又相互作用的事物组合而成的有机整体，它完成某种特定功能。 以物联网为例说明系统的概念 Internet使世界各地的人们联在一个网络上； 机器与机器互联（M2M）使机器也进网络中； 物体与物体之间的联网，是物联网的最初动因 物联网的发展愿景 物联网的定义 通过射频识别技术、红外感应器、传感器、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接并进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网是在互联网概念基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络。 物联网的定义 物联网就是把传感器嵌入到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将这个由物联成的网与现有的互联网整合起来，形成一个更大的泛在网，实现人类社会与物理系统的整合。 网络形式表示的物联网 感知层：通过各种类型传感器实时感知被测物理对象的状态。 网络层：通过各种网络与互联网的融合，将感知的信息实时准确传递 应用层：利用云计算等智能计算技术，对海量数据和信息分析和处理，以实现对物体智能控制。 系统的概念 信号的产生、传输和处理需要一定的物理装置，这样的物理装置常称为系统(system) 。 一般而言，系统是指若干相互关联的事物组合而成具有特定功能的整体。 本课程讨论的“系统”属于物理系统，涉及到电气、机械和机电系统。 系统的基本作用 系统是一个转换器，它把特定的输入信号f(t)变换成另一个满足特定要求的输出信号y(t)。 系统的基本作用是对输入信号（激励）进行加工和处理，将其转换为所需要的输出信号（响应）。 输入信号 输出信号 激励 响应 通信系统-信号与系统的关系 系统（system）：由若干相互联系、相互作用的单元组成的具有一定功能的整体。 收音机系统 系统的概念与实例 自动防空系统 系统（system）：由若干相互联系、相互作用的单元组成的具有一定功能的整体。 系统的概念与实例 人类的发声系统-信号与系统的关系 语音是空气激励声道产生的。 空气从肺部排出形成空气流，空气流从由声带、喉管、咽腔、口腔、鼻腔等组成的声道，最后从口和鼻发出来。 人类的发声系统-信号与系统的关系 从肺部呼出的直气流变为音源，即变为交流的断续流或者乱流。 对音源起共振和反共振的作用，使之带有音色。 从嘴唇或鼻孔向空间辐射的作用。 人类的发声系统-信号与系统的关系 如果声带周期地开启和闭合，则在声门处产生一个准周期脉冲序列状的空气流，这便是浊音语音； 如果声带完全舒展开，空气流不受影响地流过声门，并在声道某个部位收缩处形成空气湍流，该空气湍流通过声道后而产生清音 。 系统的分类 连续时间系统和离散时间系统 动态系统和非动态系统 因果系统和非因果系统 稳定系统和非稳定系统 时不变系统和时变系统 线性