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基础知识
信号与系统#xff08;Signals and Systems#xff09;
信号
信号的定义
信号的分类
系统 基础知识
信号理论主要包括#xff1a;信号分析#xff0c;信号传输#xff0c;信号综合#xff1b;系统理论主要包括#xff1a;系统分析和系统综合
信号…目录
基础知识
信号与系统Signals and Systems
信号
信号的定义
信号的分类
系统 基础知识
信号理论主要包括信号分析信号传输信号综合系统理论主要包括系统分析和系统综合
信号分析主要讨论信号的表示和性质系统分析主要研究给定系统信号的交换/处理器用于在一定激励下产生响应
信号与系统Signals and Systems
信号与系统深入到了生活的方方面面信号与系统主要讲信号怎么表示系统怎么描述
手机电视机通信网等已成为人们最常使用的工具这些工具即可以看为设备设备传输的语音音乐图片文字等则为信号
信号即随着时空时间空间变化的物理量是信息的载体和表现形式如声光电信号等。其中电信号是最便于传输控制和处理的信号也是最容易和非电量相互转换的信号
系统是指若干相互关联互相作用的事物按照一定的规律结合而成的具有特定功能的整体
信号通过系统产生发送和接收系统对信号进行加工处理二者相互影响
通过时频域抽样可以连接连续信号与离散信号三大变换将时域分析和变换域分析连接起来
信号与系统主要研究内容为
一个任务分析系统对信号的响应两种系统连续时间系统离散时间系统两类方法时域法变换域法三大变换傅立叶变换时域—频域拉普拉斯变换时域—S域Z变换时域—复频域 在电子系统中系统通常指电子线路信号则是随时间变化的电压或电流有时也可能是电荷和磁通 信号是几个独立变量的函数就是几维信号 信号
信号的定义
信号是消息的表现形式或载体消息是信号的具体内容 消息主要利用电的形式进行传递一般来说有用的消息我们称为信息
广义上来说信号是随一些参数变化的物理量在数学表示上用时间函数来表示
信号的分类
信号具有时间频率能量特性信号传输伴随着一定的能量传输
信号常可以表示为时间的函数或序列该函数的图形称为信号的波形
确定信号随机信号——任一时间点的确切值是否可计算连续信号离散信号——定义域如时间是否连续周期信号非周期信号——图像是否可重复能量信号功率信号——按照能量特性分类一维信号多维信号——自变量为几个则为几维信号时限信号非时限信号——信号持续时间的长短一直存在则为非时限信号因果信号非因果信号——响应不出现于激励之前的信号称为因果信号否则为非因果信号
连续信号离散信号
连续信号通过抽样可以变为离散信号离散信号通过重建可以转化为连续信号 在连续的时间范围内有定义的信号称为连续时间信号简称连续信号。连续指的是函数的定义域如时间或者别的是否连续值域可以不连续中间可以出现“断层”
离散指的是在信号的定义域上是离散的它只取某些值。在均匀的时间间隔下的离散信号可以表示为 f(t) ,也可称为序列
时间和幅值均连续的信号称为模拟信号时间和幅值均离散的信号称为数字信号。在实际中模拟信号和连续信号数字信号与离散信号通常可以相互通用
周期信号非周期信号
周期信号的定义是在∞∞的范围内每隔一段时间T或整数N按照相同规律重复出现的信号即当 f(t)f(tmN) 时f(t) 为一个周期信号满足上式的最小的 T或N值称为该信号的重复周期简称周期
如何判断信号是否为周期信号
对正弦信号x(t)sin(ω0t), 有 x(tT) sinω0(tT) sin(ω0tω0T) ,当ω0T m2π 时m为整数即当 2π/ω 可以表示为有理数的时候该信号才为周期信号其周期为 2π/ω0
能量信号功率信号
信号电流或电压在单位电阻上的能量或功率称为归一化能量或功率
归一化能量归一化功率能量信号非0的有限值0功率信号无限值非0的有限值 判断信号是能量信号还是功率信号时按照上述公式计算后对照表格即可如果不满足表格所列情况则是非功非能信号
系统
连续时间系统离散时间信号——根据输入和输出都是连续信号或者都是离散信号而分线性系统非线性系统——线性系统具有均匀特性和叠加特性均匀特性为当系统输入增加K倍时原定的输出也会增加K倍叠加特性表示为两不同的输入叠加起来的输出是对应输出的叠加
由线性元件电阻电容电感等独立源或线性受控源构成的电路都是线性系统
