奧本海姆-信號(hào)與系統(tǒng)-總結(jié).ppt

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1、CourseStatus信號(hào)與系統(tǒng)電路分析數(shù)學(xué)物理方法高等數(shù)學(xué)數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字通信自動(dòng)控制TeachingPurpose通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握信號(hào)分析與線性系統(tǒng)分析的基本理論及分析方法，能對(duì)工程中應(yīng)用的簡(jiǎn)單系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，并對(duì)數(shù)學(xué)模型求解。為適應(yīng)信息科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的深入學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)習(xí)題和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)在分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力及實(shí)踐技能方面有所提高。TeachingRequest概念第一、方法第二、技巧第三根據(jù)個(gè)人定位按廣度、深度分層次學(xué)習(xí)重視基本概念的思考注重物理概念與數(shù)學(xué)分析之間的對(duì)照，不要盲目計(jì)算在掌握基本理論和基本方法上下功夫記筆記

2、、記重點(diǎn)、記思路、記方法不強(qiáng)調(diào)復(fù)雜計(jì)算比較學(xué)習(xí)方法重視預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、練習(xí)和章節(jié)小結(jié)這些學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)做好作業(yè)與一定的習(xí)題量，做到熟能生巧ApplicationField計(jì)算機(jī)、通信、語(yǔ)音與圖像處理電路設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、雷達(dá)、電視聲學(xué)、地震學(xué)、化學(xué)過(guò)程控制、交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)、財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)、市場(chǎng)信息、股市分析宇宙探測(cè)、軍事偵察、武器技術(shù)、安全報(bào)警電子出版、新聞傳媒、影視制作遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程會(huì)議虛擬儀器、虛擬手術(shù)人體：Problemtosolve兩大模塊：信號(hào)與系統(tǒng)研究的對(duì)象：線性時(shí)不變系統(tǒng)(LTI)信號(hào)分析法：時(shí)域分析、頻域分析、變換域分析系統(tǒng)分析法：時(shí)域分析、頻域分析、變換域分析信號(hào)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)

3、的設(shè)計(jì)CourseStructure3條主線：1、連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)&離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)2、時(shí)域分析&變換域分析(FT,LT,ZT)3、輸入輸出法&狀態(tài)變量法TeachingContents第1章信號(hào)與系統(tǒng)4信號(hào)的描述；信號(hào)的自變量變換；基本連續(xù)時(shí)間信號(hào)；基本離散時(shí)間信號(hào)；系統(tǒng)的描述第2章線性時(shí)不變系統(tǒng)4信號(hào)的時(shí)域分解；卷積和；卷積積分；LTI系統(tǒng)的性質(zhì)；LTI系統(tǒng)的微分、差分方程描述；LTI系統(tǒng)的方框圖描述第3章周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表示4連續(xù)時(shí)間付里葉級(jí)數(shù)；離散時(shí)間付里葉級(jí)數(shù)第4章連續(xù)時(shí)間傅立葉變換6＋2連續(xù)時(shí)間付里葉變換；傅立葉變換的性質(zhì)；LTI系統(tǒng)的頻域分析第5章離散時(shí)間傅立葉變

4、換6離散時(shí)間付里葉變換；離散時(shí)間付里葉變換的性質(zhì)；由線性常系數(shù)差分方程描述的系統(tǒng)的頻率響應(yīng)第6章信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域和頻域特性6連續(xù)時(shí)間付里葉變換的極坐標(biāo)表示；理想低通濾波器；Bode圖；一階系統(tǒng)與二階系統(tǒng)的分析方法第7章采樣4采樣定理；重建信號(hào)；連續(xù)時(shí)間信號(hào)的離散處理；離散時(shí)間信號(hào)采樣第8章通信系統(tǒng)第9章拉普拉斯變換雙邊拉氏變換；拉氏反變換，拉氏變換的性質(zhì)；利用拉氏變換分析LTI系統(tǒng)；單邊拉氏變換第10章Z變換雙邊Z變換，ZZ反變換；Z變換的性質(zhì)；利用Z變換分析LTI系統(tǒng)；單邊Z變換第11章線性反饋系統(tǒng)概念與重要知識(shí)點(diǎn)信號(hào)、信息、消息系統(tǒng)、信號(hào)能量與功率（如何求）信號(hào)分類：確定信號(hào)與隨機(jī)

5、信號(hào)、連續(xù)信號(hào)與離散信號(hào)、周期信號(hào)與非周期信號(hào)、能量信號(hào)與功率信號(hào)、一維信號(hào)與多維信號(hào)、因果信號(hào)與反因果信號(hào)第一章信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)運(yùn)算1、信號(hào)的算術(shù)運(yùn)算：+-*/；2、信號(hào)的時(shí)間變換：反轉(zhuǎn)、平移、尺度變換典型信號(hào)（概念、性質(zhì)、信號(hào)運(yùn)算）：階躍函數(shù)、沖激函數(shù)、指數(shù)信號(hào)與正弦信號(hào)（歐拉公式、基波頻率、能量、功率、周期性判斷）系統(tǒng)描述連續(xù)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是微分方程；描述離散動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是差分方程。一、連續(xù)系統(tǒng)2.系統(tǒng)的框圖描述上述方程從數(shù)學(xué)角度來(lái)說(shuō)代表了某些運(yùn)算關(guān)系：相乘、微分、相加運(yùn)算。將這些基本運(yùn)算用一些理想部件符號(hào)表示出來(lái)并相互聯(lián)接表征上述方程的運(yùn)算關(guān)系，這樣畫出的圖稱為模擬框圖

6、，簡(jiǎn)稱框圖?；静考卧校悍e分器：加法器：數(shù)乘器：積分器的抗干擾性比微分器好。系統(tǒng)模擬：實(shí)際系統(tǒng)→方程→模擬框圖→實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)（模擬系統(tǒng)）→指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)例1：已知y”(t)+ay’(t)+by(t)=f(t)，畫出框圖。解：將方程寫為y”(t)=f(t)–ay’(t)–by(t)例3：已知框圖，寫出系統(tǒng)的微分方程。解：設(shè)輔助變量x(t)如圖x(t)x’(t)x”(t)x”(t)=f(t)–2x’(t)–3x(t),即x”(t)+2x’(t)+3x(t)=f(t)y(t)=4x’(t)+3x(t)根據(jù)前面，逆過(guò)程，得y”(t)+2y’(t)+3y(t)=4f’(t)+3f(t)二、離

7、散系統(tǒng)1.解析描述——建立差分方程由n階差分方程描述的系統(tǒng)稱為n階系統(tǒng)。描述LTI離散系統(tǒng)的是線性常系數(shù)差分方程。2.差分方程的模擬框圖基本部件單元有：數(shù)乘器加法器遲延單元（移位器）例：已知框圖，寫出系統(tǒng)的差分方程。解：設(shè)輔助變量x(k)如圖x(k)x(k-1)x(k-2)即x(k)+2x(k-1)+3x(k-2)=f(k)y(k)=4x(k-1)+5x(k-2)消去x(k)，得y(k)+2y(k-1)+3y(k-2)=4f(k-1)+5f(k