信号与系统
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电子教案
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第一章 信号与系统
1.1 绪 言
一、信号的概念
二、系统的概念
1.2 信号的描述与分类
一、信号的描述
二、信号的分类
1.3 信号的基本运算
一、加法和乘法
二、时间变换
1.4 阶跃函数和冲激函数
一、阶跃函数
二、冲激函数
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三、冲激函数的性质
四、序列δ(k)和ε(k)
1.5 系统的性质及分类
一、系统的定义
二、系统的分类及性质
1.6 系统的描述
一、连续系统
二、离散系统
1.7 LTI系统分析方法概
述
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第一章 信号与系统
1.1 绪言
思考问题:什么是信号?什么是系统?为什么把这两
个概念联系在一起?
一、信号的概念
1. 消息(message):
人们常常把来自外界的各种报道统称为消息。
消息:反映知识状态的改变。
2. 信息(information):
它是信息论中的一个术语。
通常把消息中有意义的内容称为信息。
信息量=[收到消息前对某事件的无知程度]—
[收到消息后对某事件的无知程度]
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3. 信号(signal):
1.1 绪论
信号是信息的载体。通过信号传递信息。
为了有效地传播和利用信息,常常需要将信息转
换成便于传输和处理的信号。
信号我们并不陌生,如刚才铃
声— 声信号,表示该上课了;
十字路口的红绿灯— 光信号,指
挥交通;
电视机天线接受的电视信息— 电
信号;
日常生活中的文字信号、图像信
号、生物电信号等等,都是信号。
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二、系统的概念
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1.1 绪论
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。
一般而言,系统(system)是指若干相互关联的
事物组合而成具有特定功能的整体。
如手机、电视机、通信网、计算机网等都可以
看成系统。它们所传送的语音、音乐、图像、文字
等都可以看成信号。信号的概念与系统的概念常常
紧密地联系在一起。
系统的基本作用是对输入
信号进行加工和处理,将其转
换为所需要的输出信号。
激励
系统系统
演示
响应
输入信号
输出信号
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1.1 绪论
本课程重点讨论通信、信号处理和控制等领域中的
电子信息系统。举例说明:
*. 通信系统
*. 控制系统
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第一章 信号与系统
1.2 信号的描述和分类
一、信号的描述
信号是信息的一种物理体现。它一般是随时间
或位置变化的物理量。
信号按物理属性分:电信号和非电信号。它们
可以相互转换。电信号容易产生,便于控制,易于
处理。本课程讨论电信号---简称“信号”。
电信号的基本形式:随时间变化的电压或电流。
描述信号的常用方法(1)表示为时间的函数
(2)信号的图形表示--波形
“信号”与“函数”两词常相互通用。
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1.2 信号的描述和分类
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二、信号的分类
1. 确定信号和随机信号
可以用确定时间函数表示的信号,称为确定信号
或规则信号。如正弦信号。
若信号不能用确切的函数描述,它在任意时刻的
取值都具有不确定性,只可能知道它的统计特性,如
在某时刻取某一数值的概率,这类信号称为随机信号
或不确定信号。电子系统中的起伏热噪声、雷电干扰
信号就是两种典型的随机信号。
研究确定信号是研究随机信号的基础。本课程只
讨论确定信号。
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1.2 信号的描述和分类
2. 连续信号和离散信号
演示
根据信号自变量为连续/离散的特点进行区分。
(1)连续时间信号:
在连续的时间范围内(-∞