第一章：信号与系统概述 本章主要内容：本章将对本课程要用到的一些 基本概念如信号与系统的模型，并对系统的模拟以 及线性时不变系统的各种分析方法作扼要的叙述， 以便建立一个总轮廓，然后在以后的各章中分别讨 论。 §1-1信号及其分类 §1-2系统的描述 §1-3系统的分类
本章主要内容：本章将对本课程要用到的一些 基本概念如信号与系统的模型，并对系统的模拟以 及线性时不变系统的各种分析方法作扼要的叙述， 以便建立一个总轮廓，然后在以后的各章中分别讨 论。 第一章：信号与系统概述 §1-1 信号及其分类 §1-2系统的描述 §1-3 系统的分类
引言信号与系统概述 信号（Signals)：是反映信息的物理量。 如：力，速度，位移，压力，温度等。 系统 (Systems)：是指由若干相互依赖，相互 作用的事物组合而成的具有某种特定功能 的整体。 如：A太阳系，生态系统和动物的神经组织等可称 为自然系统。 B供电网，运输系统，计算机网络可称为人工 系统。 C 电气，机械，机电，声光等系统属于物理系 统。 D 生物系统，化学系统，政治体制，经济结构 等也可构成系统，但属于非物理系统
引言 信号与系统概述 信号（Signals）：是反映信息的物理量。 如：力，速度，位移，压力，温度等。 系统（Systems）：是指由若干相互依赖，相互 作用的事物组合而成的具有某种特定功能 的整体。 如：A 太阳系，生态系统和动物的神经组织等可称 为自然系统。 B 供电网，运输系统，计算机网络可称为人工 系统。 C 电气，机械，机电，声光等系统属于物理系 统。 D 生物系统，化学系统，政治体制，经济结构 等也可构成系统，但属于非物理系统
☆而本课程讨论在电子学领域中的电系统。 如，一个稳压电源是一个系统，其中电路中的随 时间变化的电压、电流是电信号。 ☆在无线电电子学领域中，常利用通信系统，控制 系统和计算机系统进行信号的传输和处理工作 传统的通信系统包括： 电报、电话、传真、电视等
☆而本课程讨论在电子学领域中的电系统。 如，一个稳压电源是一个系统，其中电路中的随 时间变化的电压、电流是电信号。 ☆在无线电电子学领域中，常利用通信系统，控制 系统和计算机系统进行信号的传输和处理工作。 传统的通信系统包括： 电报、电话、传真、电视等
个通信系统的主要组成部分 受信 信息 者 源 发送设 传输 接受 备 信道 设备 transmitter channal receiver 通信系统组成框图 传输信道的形式： 有线通信： 无线通信： wireless communication
一个通信系统的主要组成部分 发送设 备 transmitter 接受 设备 receiver 信息 源 受信 者 通信系统组成框图 传输信道的形式： 有线通信： 无线通信： wireless communication 传输 信道 channal
信号与系统分析可以完成以下工作： 系统分析analysis分析特定的系统，来得到该 系统对不同输入的响应. 如电路分析 2系统综合synthesis设计一个特定的系统来通 过特定的方式处理信号。 信号的增强，噪声抑制； 系统作用于系统：反馈，放大系统。如对 信号进行编码等处理，以达到抗干扰可靠的传 输及提高安全性
信号与系统分析可以完成以下工作： 1 系统分析analysis 分析特定的系统，来得到该 系统对不同输入的响应. 如电路分析 2 系统综合synthesis 设计一个特定的系统来通 过特定的方式处理信号。 信号的增强，噪声抑制； 系统作用于系统：反馈，放大系统。如对 信号进行编码等处理，以达到抗干扰可靠的传 输及提高安全性
系统分析： 建立表征系统的数学方程式并 求其解答 系统的描述 系统的求解
系统分析: 建立表征系统的数学方程式并 求其解答 系统的描述 系统的求解
对给定的系统建立其激励与响应的直接关系。 输入梷输 适于SISO系统。 Ch2, 系统的 出法： 数学模型：常系数微分方程（连续）》 描述方 外部法 常系数差分方程（离散） 法 揭示系统内部结构，适于MMO系统。 状态变 状态变量：uc,i立为系统内部变量 信号与系统的分析 量法： 数学模型： 内部法 1状态方程：激励与状态变量的关系 (一阶微分方程组) Ch8 2 输出方程：响应与激励及状态变量 (代数方程) 时域法： f (t)：解微分方程（组）， 差分方程Ch2 系统的 求解方 1 付氏变换：f(t)下 (0) →Ch3Ch4 法 变换域 2拉氏变换：f(t)→F(s)(连续)→Ch5 法： BZ变换：f(t)→F(z)(离散) Ch6 优点：将微分方程变为代数方程
信 号 与 系 统 的 分 析 系统的 描述方 法 输入 梷 输 出法： 外部法 对给定的系统建立其激励与响应的直接关系。 适于 SISO 系统。 Ch2， 数学模型：常系数微分方程（连续） 常系数差分方程（离散） 状态变 量法： 内部法 揭示系统内部结构，适于 MIMO 系统。 状态变量：uC，iL 为系统内部变量 数学模型： 1 状态方程：激励与状态变量的关系 （一阶微分方程组） Ch8 2 输出方程：响应与激励及状态变量 （代数方程） 系统的 求解方 法 时域法： f （t）：解微分方程（组），差分方程 Ch2 变换域 法： 1 付氏变换：f（t） F （） Ch3, 2 拉氏变换：f（t） F（s）（连续） Ch5 3 Z 变换：f（t） F（z）（离散） Ch6 优点：将微分方程变为代数方程。 Ch4
§1一1信号及其分类 信号的描述 信号的描述 物理上：信号是信息寄寓变化的形式 数学上：信号是一个或多个变量的函数 2形态上：信号表现为一种波形 自变量 时间、位移 周期、 频率、幅度、相位
§1－1信号及其分类 信号的描述 物理上： 信号是信息寄寓变化的形式 数学上： 信号是一个或多个变量的函数 形态上：信号表现为一种波形 自变量 时间、位移 周期、频率、幅度、相位 一 ，信号的描述
信号的基本形式是：？ 答 随时间变化的电压或电流 信号常可以表示为时间的函数或序列该函数的 图像称为信号的波形.í(t),í(《，y,t) 空域
信号的基本形式是: ? 答: 随时间变化的电压或电流. 信号常可以表示为时间的函数或序列,该函数的 图像称为信号的波形. f（t），f（x，y，t） 空域
信号的数学描述 一表达式 y=A.c0s(x+0.5) 周期=2*pi 0.6 0.4 0.2 相位=0.5 0 -0.2 -0.4 -0.6 幅度=A 0.8
信号的数学描述——表达式 y A. cos( x 0 .5 ) 0 1 2 3 4 5 6 7 -1 -0. 8 -0. 6 -0. 4 -0. 2 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 周期= 2* pi 相位= 0.5 幅度= A
