信号与系统的基本概念课件.pptVIP

一、本课程地位、目的任务和特点地位：信号与系统是电子信息科学与技术专业、电气工程及其自动化专业的一门重要的学科基础课，起到承上启下的作用。目的任务：主要是使学生掌握研究信号和线性系统理论的基本概念和基本分析方法，培养学生的全局观、系统观的科学思维方式，为后续课程学习打好基础。特点：系统性强、理论性强、应用性强。1

二、拟解决的问题：信号分析:研究信号的描述、运算、特性以及信号发生某些变化时其特性的相应变化。目的：揭示信号自身的特性信号系统分析：分析给定系统在激励作用下产生的响应与分析过程:包括建立系统模型；用数学的方法求解由系统模型建立的系统方程，求得的系统响应。系统分析方法：时域、频域、复频域2

三、信号与系统课程学习方法：1.着重掌握信号与系统分析的物理意义，将数学概念、物理概念结合。2.注意提出问题、分析问题和解决问题的方法。3.加强实践环节，通过上机训练加强对物理含义的理解。4.掌握一条主线：信号分解与系统的线性时不变性特性。3

四、内容组织安排：确定性信号1.研究对象：连续信号与系统离散信号与系统线性时不变系统2.分析方法：时域分析变换域分析3.数学模型：输入输出法状态变量法4

几点说明：1.本课程总共62学时，包括实验14学时，课堂教学48学时。2.本课程学习内容为第一章——第四章3.课堂纪律、提问、出勤、作业（抽）、实验。4.关于考试：平时成绩30%+期末成绩70%。5

第一章信号与系统的基本概念1.0信号与系统1.1信号的描述和分类1.3信号的基本运算1.4阶跃信号和冲激信号1.5系统的描述1.6系统的特性和分类1.7信号与系统的分析方法6

1.0信号与系统思考：什么是信号？什么是系统？两者有何联系？一、信号的基本概念1.消息（message）：人们常把来自外界的各种报道称为消息。消息：反映知识状态的改变。2.信息（information）：信息论中一个术语。通常把消息中有意义的内容称为信息。信息量=[收到消息前对某事物的无知程度]-[收到消息后对某事物的无知程度]。7

1.0信号与系统3.信号(signal):信号是信息的载体，是反映信息的物理量。为有效传播和利用信息，常常把信息转换成便于处理的信号。信号无处不在：上下课打铃：声信号交通路口的红绿灯：光信号电视天线接收到的电视信号：电信号广告牌上接触到的文字、图像信息等……8

1.0信号与系统二、系统的概念定义：系统是指若干个相互间有联系的事物组合而成并且具有特定功能的整体.系统的作用：对输入信号进行加工和处理，将转换为所需要的输出信号。9

一个实用系统由若干个子系统组成，每个子系统完成相对独立的一部分功能，通过所有子系统的共同作用完成系统的整体功能。图1.0-2无线电广播系统的组成10

1.1信号的描述和分类1.1.1信号的描述信号是消息的表现形式，是信息的物理体现，通常体现为随时间变化的某种物理量。信号按物理属性分：电信号和非电信号。它们可以相互转换。电信号的基本形式：随时间变化的电流或电压。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。11

1.1.2信号的分类信号的分类方法很多，可以从不同角度对信号进行分类。l按实际用途划分：电视信号、雷达信号、控制信号、通信信号、广播信号，……l按所具有的时间特性划分：1.确定信号与随机信号2.连续信号与离散信号3.周期信号与非周期信号4.能量信号与功率信号5.一维信号和多维信号6.因果信号与反因果信号7.实信号与复信号8.左边信号与右边信号12

1.确定信号与随机信号l确定信号可用确定的时间函数表示的信号。对于某一时刻t，有确定的函数值l随机信号取值具有不确定性的信号。如：电子系统中的起伏热噪声和雷电干扰等图1.1-1噪声和干扰信号13

2.连续信号与离散信号根据信号自变量取值连续/离散的特点进行区分：l连续时间信号:在连续的时间范围内(-∞t∞）有定义的信号称为连续时间信号，简称连续信号。函数值为连续时常称为模拟信号。?“连续”指函数的定义域---时间是连续的，但可含间断点，至于值域可连续也可不连续。?用t表示连续时间变量。值域连续值域不连续14

l离散时间信号仅在离散时刻点上有定义的信号称为离散时间信号，简称离散信号。简化为表示为：f(k)=…0,1,2,-1.5,2,0,1,0,…k=015

3.周期信号与非周期信号定义在(-∞，∞）区间，每隔一定时间T（或整数N），按相同规律重复变化的信号。连续周期信号f(t)满足：f(t)=f(t+mT)m=0,±1,±2,…离散信号周期f(k)满足：f(k)=f(k+mN)m=0,±1,±2,…满足上式的最小T值(或整数N)称