第1章 信号与系统 的基本概念
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第1章 信号与系统 的基本概念. 1. 1 信号的定义与分类. 1. 1.1 信号的定义 1. 1.2 信号的分类. 1. 1.1 信号的定义. 1 .信号 信号是信息的载体,信息是信号的内容。 2 .信号的特性 信号的时间 特性: 信号的频率特性:. 1. 1.2 信号的分类. 1 .确定性信号和随机信号 2 .连续时间信号和离散时间信号 3 .周期信号和非周期信号 4 .正弦信号和非正弦信号 5. 一维信号和多维信号 6. 能量信号 和功率信号. ( a ). ( b ). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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第 1 章 信号与系统 的基本概念
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1.1 信号的定义与分类1.1.1 信号的定义1.1.2 信号的分类
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1.1.1 信号的定义
1.信号 信号是信息的载体,信息是信号的内容。2.信号的特性 信号的时间特性: 信号的频率特性:
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1.1.2 信号的分类 1.确定性信号和随机信号 2.连续时间信号和离散时间信号 3.周期信号和非周期信号 4.正弦信号和非正弦信号 5. 一维信号和多维信号 6. 能量信号和功率信号
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1.确定性信号和随机信号
0
1
t
)(1 tf
0 t
)(2 tf
2
0t
)(3 tf
2
1
( a ) ( b ) ( c )
0t
)(4 tf
0 t
)(5 tf
( d ) ( e )
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2 .连续时间信号和离散时间信号
0
1
t
)(tf2
-2 -1 1 2 3 4
-2
连续时间信号
0
7
5
1
4
3
1
2 3 4 5 61n
)( nf
1
2
3
4
5
6
7离散时间信号
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3 .周期信号和非周期信号
t
)(tf
0 1 2 3 4-2 -1-3
1
-1
连续周期信号
n
)(nf
0 1 2 3 4 5 6 7
1
-3
1
-1
2
11
2
1... ...
2
1
-2 8-4
离散周期信号
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4.正弦信号和非正弦信号5 .一维信号和 n 维信号
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6.能量信号和功率信号按信号的可积性划分能量信号:
功率信号: 0,0 PE
PE 0,
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时限信号和非时限信号
0 3
1
t
)(1 tf
时限信号
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0
1
t
)(2 tf
0 3
1
t
)(3 tf
0
1
t
)(4 tf
非时限信号
( a )有始信号 ( b )有终信号 ( c )无始无终信号
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因果信号与反因果信号因果信号
反因果信号0)(0,0)(0 tfttft 时时,当
0)(0,0)(0 tfttft 时时,当
-------- 有始信有始信号号
-------- 有终信号有终信号
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1.2 基本信号及其时域特性直流信号
正弦信号0
A
)(tf
t
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1.2 基本信号及其时域特性单位阶跃信号 )(tu
1
t0
)(tf
)0(f
t0
非因果信号 因果信号
)()( tUtf
)0( f
0 t
例:画出函数 的波形)(tf
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1.2 基本信号及其时域特性单位门信号
1
t2/02/
)(tG
2/
1)2/( tU
0 t 2/
1
)2/( tU
0 t
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1.2 基本信号及其时域特性单位冲激信号
t0
)(t
)1(
t2/02/
)(tf/1
t0
)( 0tt
)1(
0t t0
)( 0tt
)1(
0t
1)(lim
)(lim)(
0 t00 t
)(lim)(
0
0
0
dttf
dttfdtt
tft
t
t
t
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单位冲激信号的主要性质)(tf
)0(f
t0
( 1)
0
t0
)(t
)1(
t
)()( ttf
))0(( f
( 2 )抽样性
)0()()0(
)()0()()(
fdttf
dttfdtttf
( 3 )偶函数( 4 ) )()( 1 tat a
( 5 ) 与 的关系)(t )(tU
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1.2 基本信号及其时域特性单位冲激偶信号 )(' t
t2/02/
)(tf/1
t02/
2/
)/1(
)/1(
)(' tf )(' t
t0
)(
)(
0求导
0)( )2(
)()( )1('
''
dtt
tt
)0()()( )4(
)()0()()0()()( )3(''
'''
fdtttf
tftfttf
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1.2 基本信号及其时域特性符号信号 )sgn(t
t0
1
1
例:画出函数 的波形 )sgn(cos)( 2 ttf
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1.2 基本信号及其时域特性单位斜坡信号
单边衰减指数信号
)()( ttUtr
t0
1
1
t0
)(tf
A)()( tUAetf t
)()(
)()(
tUdttdr
dUtrt
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1.2 基本信号及其时域特性抽样信号
RttSatttf )(sin)(
1sin)0( )1( lim t
tft
0)()2( lim
tft
)()( )3( tftf
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1.3 信号时域变换折叠
时移
)( tf )(tf
)(tf )1( tf)1( tf
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1.3 信号时域变换展缩
倒相
)(tf )2( tf)( 21 tf
)(tf)(tf
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1.3 信号时域变换例 1-8
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1.4 信号时域运算相加
相乘
)()()()( 21 tftftfty n
)(1 tf
)(2 tf
)(tfn
)(1 tf
)(2 tf
)()()( 21 tftfty
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1.4 信号时域运算数乘
微分
a)(tf )()( tafty
dtd
)(tfdttdfty )()(
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1.4 信号时域运算积分
例 1-9
)(tf
ttfty )()(
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1.5 信号时域分解 化复杂为简单,先分解再综合
例 1-12
)()()( )()()( tftftftftftf
oe
AD
二、一、
)()()(
)()()(
21
21
tftftftftftf
o
e
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1.5 信号时域分解
dtftf
tkftfk
)()()(
)()()(三、
)( kf
)0(f
)2( f
20 k
)(tf
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1.6 系统的描述与分类1.6.1 系统的描述:能够对信号进行加工处理的 整体
)(tx 系统 )(ty
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1.6.2 系统的分类1.动态系统与静态系统2 .连续连续时间系统与离散时间系统 3.线性系统与非线性系统4 .时不变系统与时变系统 5.因果系统与非因果系统
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1.7 线性时不变系统的性质线性 ------
时不变性系统
)()( 2211 tyAtyA
)(1 ty)(1 tf)(2 ty)(2 tf
)()( 2211 tfAtfA
系统)(ty)(tf
)( 0tty )( 0ttf )( 0ttf
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1.7 线性时不变系统的性质微分性
积分性
系统)(ty)(tf
dttdy )(
dttdf )(
系统)(ty)(tf
tdy )(
tdf )(
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1.8 信号与系统分析概述1.8.1 基本内容与方法 确定信号和线性时不变系统 建立与求解系统的数学模型建立与求解系统的数学模型
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1.8 信号与系统分析概述1.8.2 信号与系统理论的应用 通信领域 控制领域 信号处理 生物医学工程
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本章小结( 1 )信号是信息的载体,是消息的表现形式,是通信传输的客观对象,一般表现为随时间变化的某种物理量。 ( 2 )信号具有时间特性和频率特性。 ( 3 )信号的分类包括:确定性信号和随机信号;一维信号和 n 维信号;时限信号和非时限信号;连续时间信号和离散时间信号;周期信号和非周期信号;能量信号和功率信号。( 4 )电系统是指对电信号进行产生、传输、加工处理和储存的电路(网络)或设备(包括软硬件设备),简称系统。 ( 5 )系统的分类包括:动态系统与非动态系统;连续时间系统与离散时间系统;线性系统与非线性系统;时不变系统与时变系统;因果系统与非因果系统。