1信號系統(tǒng)第1章1Signalsandsystems信號與系統(tǒng)1信號系統(tǒng)第1章2緒論課程簡況：

課程地位、研究內(nèi)容課程特點：理論嚴謹、數(shù)學(xué)理論性強、內(nèi)容豐富、系統(tǒng)性強、工程性強。課程安排：計劃學(xué)時：90學(xué)時其中：理論授課：72實驗學(xué)時：18

學(xué)習(xí)方法：記筆記。。。。。課程考核:

過程考核結(jié)合課程考核.1、時域部分5%；2、頻域部分10%；3、復(fù)頻域部分10%；4、期末考試40%；包括：時域、頻域、復(fù)頻域、離散。5、實驗20%；6、平時15%；包括：到課、提問、作業(yè)、論文、其它課程活動內(nèi)容。1信號系統(tǒng)第1章3二、主要參考書:吳大正《信號與線性系統(tǒng)分析》

（第三版）鄭君里《信號與系統(tǒng)》（第二版）

Oppenheim

《SignalsAndSystems》1信號系統(tǒng)第1章4第一章緒論本章重點：

1、信號的概念及其分類；

2、奇異信號（特別是沖激函數(shù)、階躍函數(shù)）的定義及性質(zhì)；

3、系統(tǒng)的概念及其分類。

1信號系統(tǒng)第1章5信息時代的特征——

用信息科學(xué)和計算機技術(shù)的理論和手段來解決科學(xué)、工程和經(jīng)濟問題§1-1引言1信號系統(tǒng)第1章6《信號與系統(tǒng)》要解決的問題什么是信號？ 信號是消息的表現(xiàn)形式，消息則是信號的具體內(nèi)容。什么是系統(tǒng)？

系統(tǒng)是由若干相互作用和相互依賴的事物組合而成的具有特定功能的整體。信號作用于系統(tǒng)產(chǎn)生什么響應(yīng)？1信號系統(tǒng)第1章7信號與系統(tǒng)問題無處不在

通訊古老通訊方式：烽火、旗語、信號燈近代通訊方式：電報、電話、無線通訊現(xiàn)代通訊方式：計算機網(wǎng)絡(luò)通訊、視頻電視傳播、衛(wèi)星傳輸、移動通訊1信號系統(tǒng)第1章8信息科學(xué)已滲透到所有現(xiàn)代自然科學(xué)和社會科學(xué)領(lǐng)域工業(yè)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量分析、資源遙感、地震預(yù)報、人工智能、高效農(nóng)業(yè)、交通監(jiān)控宇宙探測、軍事偵察、武器技術(shù)、安全報警、指揮系統(tǒng)經(jīng)濟預(yù)測、財務(wù)統(tǒng)計、市場信息、股市分析電子出版、新聞傳媒、影視制作遠程教育、遠程醫(yī)療、遠程會議虛擬儀器、虛擬手術(shù)1信號系統(tǒng)第1章9電力系統(tǒng)中信息技術(shù)的應(yīng)用舉例

（1）諧波分析電弧爐大型f50250幅度電網(wǎng)頻譜分析1信號系統(tǒng)第1章10(2)故障診斷——電動機鼠籠斷條鼠籠斷裂電機轉(zhuǎn)子的鼠籠454950f滑差電流電動機頻譜分析泄露1信號系統(tǒng)第1章11（3）長電力傳輸線的故障檢測脈沖發(fā)生器LT1T2互相關(guān)漏電1信號系統(tǒng)第1章12生物醫(yī)學(xué)信號處理應(yīng)用舉例1信號系統(tǒng)第1章131信號系統(tǒng)第1章141信號系統(tǒng)第1章15心率變異分析—心電信號的頻域分析1信號系統(tǒng)第1章16圖像攜帶信息特征1信號系統(tǒng)第1章17染色體識別及計數(shù)1信號系統(tǒng)第1章18PhotocourtesyPhilipsResearch

Ultrasoundexaminationduringpregnancy

1信號系統(tǒng)第1章191信號系統(tǒng)第1章201信號系統(tǒng)第1章211信號系統(tǒng)第1章22通信應(yīng)用1、基于Matlab的語音信號自相關(guān)基音檢測；2、中頻信號正交解調(diào)原理與實現(xiàn)；3、希爾伯特變換在信號解調(diào)中的應(yīng)用；4、kj1回聲抵消的MATLAB仿真（d:work\課件\kj1)。1信號系統(tǒng)第1章231信號系統(tǒng)第1章241-2

信號的基本概念及其分類1、信號：消息的運載工具和表現(xiàn)形式例、聲音信號及仿真kj1_2.2、表示：函數(shù)：f(t)=Amcos(

t+

)

波形：數(shù)據(jù)：t0.10.20.30.40.50.60.7u(t)1.21.41.31.71.11.91.8

連續(xù)信號離散信號信號、消息、信息按時間變量t是否連續(xù)3、分類：1信號系統(tǒng)第1章25

周期信號非周期信號f(t)=f(t+mT)m=整數(shù)不具有周而復(fù)始的特性的信號或令T時的周期信號周期信號可分解為不同頻率的正弦量的和但幾個不同頻率的正弦量的和并不一定為周期函數(shù)能量信號功率信號

確定信號隨機信號正弦信號非正弦信號一維信號多維信號實數(shù)信號復(fù)數(shù)信號1信號系統(tǒng)第1章262、直流信號f(t)=Amcos(

t+

)

1-3常用連續(xù)時間信號(教材中2.4)1、正弦信號(-∞<t<∞)f(t)=A

(-∞<t<∞)3、單位階躍信號

性質(zhì)：切除性

y(t)=f(t)U(t)1信號系統(tǒng)第1章274、單位門信號5、單位沖激信號

性質(zhì)：U(t)與

(t)關(guān)系：或1信號系統(tǒng)第1章28

例1：畫出下列信號時域波形

f(t)=5U(-t-1)

例2：求下列表達式值

y(t)=U(t2+5t+4)=3/2=13/8微分呢？1信號系統(tǒng)第1章296、單位沖激偶信號

性質(zhì)：例:求=2=(t)+U(t)1信號系統(tǒng)第1章307、單位符號信號

8、單位斜坡信號：單位斜坡信號與階躍信號、沖激信號關(guān)系：1信號系統(tǒng)第1章319、復(fù)指數(shù)信號特點：(1)

s=0:f(t)=K（直流信號）(2）=0:其中(-∞<t<∞)（實指數(shù)信號）(3)=0:1信號系統(tǒng)第1章3210、抽樣信號：性質(zhì)：(1)f(t)=f(-t)(2)f(0)=1(3)(-∞<t<∞)非常重要1信號系統(tǒng)第1章331-4連續(xù)時間信號時域變換與運算(教材中1-3)一、信號運算：

2）y(t)=f1(t)f2(t)3）y(t)=Af

(t)f1(t)f2(t)y(t)f1(t)f2(t)y(t)y(t)y(t)y(t)f(t)f(t)f(t)1）y(t)=f1(t)+f2(t)1信號系統(tǒng)第1章34

1）折疊：y(t)=f

(-t)

二、信號變換：2）時移：y(t)=f

(t-to)

3）倒相：y(t)=-f

(t)

4）展縮：y(t)=f(at)

其中：a>0

當0<a<1時:

y(t)相對f(t)展寬a倍;

當a>1時：

y(t)相對f(t)壓縮a倍.1信號系統(tǒng)第1章35解:練習(xí)1:已知f(t)如圖所示，求f(2t)和f(t/2)的波形。

1信號系統(tǒng)第1章36解：練習(xí)2:已知f(t)如圖所示，求y(t)=f(-3t+6)的波形。方法2：方法3：方法1展縮折疊平移平移展縮折疊1信號系統(tǒng)第1章37解：例1:圖示系統(tǒng)，求f1(t)、f2(t)和y(t)的波形。1信號系統(tǒng)第1章38解:例2:已知f(t)如右圖所示，求其一次微分后的波形y(t)。

1信號系統(tǒng)第1章391-5連續(xù)時間系統(tǒng)的基本概念(教材中1-4)一、系統(tǒng)概念

1）定義：相互作用、相互依賴事物集合，具有特定功能的整體。2）功能：完成信號產(chǎn)生、變換、運算等。3）分類：

集中參數(shù)系統(tǒng)分布參數(shù)系統(tǒng)

線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)

連續(xù)系統(tǒng)離散系統(tǒng)

時不變系統(tǒng)時變系統(tǒng)

動態(tài)系統(tǒng)靜態(tài)系統(tǒng)

因果系統(tǒng)非因果系統(tǒng)

單輸入/單輸出系統(tǒng)多輸入/多單輸出系統(tǒng)1信號系統(tǒng)第1章40二、線性時不變因果系統(tǒng)特性1、齊次性2、疊加性4、時不變性3、線性5、微分性6、積分性7、因果性1信號系統(tǒng)第1章418、響應(yīng)可分解性9、零輸入線性10、零狀態(tài)線性1信號系統(tǒng)第1章42三、信號與系統(tǒng)分析2、系統(tǒng)分析：已知系統(tǒng)模型，研究系統(tǒng)對各種激勵信號作用下的響應(yīng)特性。3、分析方法：2、信號與系統(tǒng)分析的意義：

（1）信號時間特性與系統(tǒng)時間特性匹配；（2）信號頻率特性與系統(tǒng)頻率特性匹配；（3）信號功率特性與系統(tǒng)負載功率匹配；（4）信號信息含量與系統(tǒng)容量匹配；分解階躍信號沖激信號正弦信號指數(shù)信號等基本信號特性復(fù)雜信號特性基本信號1、信號分析：復(fù)雜信號時域法/變域法內(nèi)部法/外部法1信號系統(tǒng)第1章43例3：已知某線性時不變系統(tǒng)，當激勵f(t)=U(t)，初始狀態(tài)x1(0-)=1，

（1）激勵f(t)=0，初始狀態(tài)x1(0-)=1，x2(0-)=2時的響應(yīng)y3(t)=？（2）激勵f(t)=2U(t)，初始狀態(tài)為零時的響應(yīng)y4(t)=？x2(0-)=2時，響應(yīng)y1(t)=6e-2t-5e-3t；當激勵f(t)=3U(t)，初始狀態(tài)保持不變時，響應(yīng)y2(t)=8e-2t-7e-3t。求：解:當激勵f(t)=U(t)，初始狀態(tài)x1(0-)=1，x2(0-)=2時，響應(yīng)=6e-2t-5e-3t當激勵f(t)=3U(t)，初始狀態(tài)保持不變時，響應(yīng)=8e-2t-7e-3t可得yf(t)=e-2t-e-3tyx(t)=5e-2t-4e-3t所以，響應(yīng)

y3(t)=yx(t)=5e-2t-4e-3ty4(t)=2yf(t)=2e-2t-2e-3t1信號系統(tǒng)第1章44