訊號與系統 總結

2022-04-18 14:20:57 字數 3880 閱讀 1270

第1章訊號與系統的基本概念

一、訊號的表示與分類

二、常用訊號介紹

三、訊號的基本運算

四、訊號的分解

五、系統的表示與分類

六、線性時不變系統的基本特性

訊號與系統-總結

第2章線性時不變(lti )系統的時域分析

一、lti 系統的時間方程

1. 連續時間系統的系統方程—常係數線性微分方程 2. 離散時間系統的系統方程—常係數線性差分方程

二、系統方程的經典解法

1、方程的齊次通解—自由響應分量

2、方程的乙個特解—強迫響應分量

訊號與系統-總結

第2章線性時不變(lti)系統的時域分析(續)

三、系統響應的卷積解法

1. 根據方程與起始條件求解零輸入響應分量

2. 根據系統的單位衝激響應與輸入求解零狀態響應分量:

四、卷積的運算

1. 卷積積分的運算

2. 卷積和的運算

五、卷積的性質lti 系統的性質六、lti 系統的穩定性與因果性

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第3章連續時間訊號的傅利葉變換

通過本章的學習,應該建立起「頻域」的概念:訊號除了可以用時間函式描述,還可以用它的頻率函式—頻譜表示;同樣,系統也具有頻率特性,描述這個特性的是系統的頻率響應。一、週期訊號的頻譜分析

週期訊號通過傅利葉級數展開求出它的頻譜,也可以通過它的傅氏變換表示各頻率分量的相位和幅度的相對大小。

二、週期訊號頻譜的性質

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第3章連續時間訊號的傅利葉變換(續1)

三、非週期訊號的頻譜分析---傅利葉變換

非週期訊號通過傅氏變換表示它的頻譜,傅氏變換也稱為頻譜密度函式,它表示訊號各頻率分量的相位和幅度的相對大小。

四、傅利葉變換的性質

傅氏級數與傅氏變換的性質,均反映訊號的時間特性與頻率特性之間的關係,對於理解和建立訊號的頻譜與系統的頻率響應的概念十分重要,應熟練掌握和靈活應用。

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第3章連續時間訊號的傅利葉變換(續2)

五、lti 系統的傅利葉分析

系統的傅氏分析相對於以後的分析方法,有著更明確的物理意義。利用頻域的方法,可以對資訊傳輸中的諸如失真、濾波、調製、抽樣等等許多問題作出合理的解釋。這裡首先應該理解什麼是系統的頻率響應?!

然後是利用頻率響應求解訊號作用於系統的響應(主要是穩態響應的求解),以及系統本身特性的分析。

訊號與系統-總結

第3章連續時間訊號的傅利葉變換(續3)六、週期訊號的傅利葉變換

七、抽樣訊號的傅利葉變換與抽樣定理

作為訊號與系統頻域分析的例子,這裡介紹了連續時間訊號的抽樣,以及抽樣定理。明確理解抽樣、抽樣定理和抽樣訊號通過理想低通濾波器的時域及頻域的解釋,是我們對本章學習的乙個檢驗。

訊號與系統-總結

第4章拉普拉斯變換及連續時間系統的s域分析

一、拉普拉斯變換的定義與收斂域

拉普拉斯變換的定義分雙邊和單邊的。雙邊拉氏變換的收斂域在s平面上是乙個平行於虛軸(jω)的帶域;單邊拉氏變換的收斂域是在s平面上,在平行於虛軸(jω)的收斂軸的右半平面。在系統分析中,因為訊號與系統的因果性,主要應用單邊拉氏變換。

一下所講到的性質等,均針對單邊變換的。

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第4章拉普拉斯變換及連續時間系統的s域分析(續1)二、拉普拉斯變換的性質與反變換

1. 拉普拉斯變換的性質,要注意與傅氏變換的相同與差別。注意微分與積分性質,及其在電路和在方程求解中的應用。

2. 拉普拉斯反變換,主要掌握部分分式法。注意結合常用訊號的變換對與變換的性質,求解反變換。

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第4章拉普拉斯變換及連續時間系統的s域分析(續2)三、lti系統的拉普拉斯變換分析

1. 拉普拉斯變換解微分方程。注意,方程的輸入看做因果訊號;輸出若包含零輸入響應,應該看成非因果訊號;若只有零狀態響應,也是因果訊號。

2. 拉普拉斯變換解電路。先將電路變成s域的電路,若電感和電容中有起始條件,則應變成等效電源,然後解s域的電路方程。其解法與《電路原理》或《電路分析》中正弦交流電路相類似。

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第4章拉普拉斯變換及連續時間系統的s域分析(續3)四、lti系統的系統函式h(s)

1. 系統函式的定義:零狀態響應的變換比上輸入的變換。

系統函式是系統單位衝激響應的拉氏變換。系統函式視其系統輸入輸出取自同一埠還是不同埠,有不同的稱謂。 2. 系統函式的求取:由微分方程、電路或系統框圖求解。

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第4章拉普拉斯變換及連續時間系統的s域分析(續4)五、系統函式h(s)的零極點分析

1. 系統函式的零極點分布與系統的時間特性;

2. 系統函式與輸入的零極點分布與系統響應的關係;

3. 系統函式的零極點分布與系統的頻率響應的關係;

4. 系統函式的零極點分布與系統的因果性與穩定性的關係。六、拉氏變換與傅氏變換的關係

1. 收斂域包含虛軸;

2. 收斂域不包含虛軸;

3. 虛軸上的極點情況。

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第5章離散時間系統的z變換分析

一、z變換的定義及其收斂域

1. 我們是由理想抽樣訊號的拉氏變換引入序列的z變換的,注意s平面與z平面的對映關係。z變換定義也分雙邊和單邊的。單邊z變換主要應用於差分方程的求解,本章主

要討論雙邊z變換。

2. 雙邊z變換的收斂域與序列的形態有關。我們分了四種形態:有限長序列、右邊序列、左邊序列和雙邊序列,八種情況進行了介紹。

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第5章離散時間系統的z變換分析(續1)二、z變換的性質與反變換

1. z變換的性質,注意單邊z變換的移位性質,及其在差分方程求解中的應用。其它性質在z反變換時有用。

2. z反變換,有留數法、冪級數展開法和部分分式法,要熟練掌握部分分式法。特別要注意收斂域與序列的形態的關係。

注意結合常用訊號的變換對與變換的性質,求解反變換。

訊號與系統-總結

第5章離散時間系統的z變換分析(續2)三、常係數線性差分方程的z變換分析

z變換解差分方程。注意,方程的輸入看做因果序列;輸出若包含零輸入響應,應該看成非因果序列;若只有零狀態響應,也是因果序列。

四、lti系統的系統函式h(z)

1. 系統函式的定義:零狀態響應的z變換比上輸入的z變換。

系統函式是系統單位樣值響應的z變換。

2. 系統函式的求取:由差分方程或單位樣值響應求z變換。 3. 系統函式的零極點分布與系統的時間特性;

4. 系統函式的零極點分布與系統的因果性與穩定性的關係。

訊號與系統-總結

第5章離散時間系統的z變換分析(續3)五、離散時間傅利葉變換--dtft

1. dtft的定義:序列的dtft是其z變換在單位園上的值。

因此,序列dtft存在的條件應該是,其z變換的收斂域包含單位園。

2. dtft的性質:了解它的一般性質。

3. 系統函式的零極點分布與系統的頻率響應。

4. 系統函式的零極點分布與系統的因果性與穩定性的關係。

訊號與系統-總結

第5章離散時間系統的z變換分析(續4)六、lti系統的訊號流圖表示

1. lti系統的模擬框圖表示:標準形式、一階系統的級聯與併聯形式。

2. lti系統的訊號流圖表示:標準形式、一階系統的級聯與併聯形式。

3.掌握圖形與系統函式、系統方程的關係。

訊號與系統-總結

第6章系統的狀態變數分析法

一、狀態、狀態變數與狀態方程

理解狀態、狀態變數的定義;狀態方程的形式;各係數矩陣的形式。

二、狀態方程的建立

1. 由電路直接建立

2. 由輸入輸出描述建立:(相變數、對角線)

三、狀態方程的求解-拉氏變換求解法

系統的特徵矩陣與狀態轉移矩陣的求解是關鍵

訊號與系統總結

1.何為訊號與系統,兩者的關係 基本訊號 非奇異和奇異訊號 尤拉公式 三者的相互關係以及對應離散域的相互關係 四性判斷 根據定義 連續系統和離散系統 2.連續系統和離散系統分析 研究物件 線性時不變系統 系統特性描述 系統全響應 零輸入響應 零狀態響應 自有響應 強迫響應 暫態響應 穩態響應 兩類特...

訊號與系統知識總結

一,訊號與系統的基本概念 1訊號的分類 能量訊號和功率訊號和其他訊號 週期訊號一般為功率訊號,非週期訊號既可以為能量訊號 持續時間有限 也可以為功率訊號 持續時間無限 也可以為其他訊號。2,基本連續時間訊號和基本離散時間訊號 變數為n 3,線性時不變系統 lti。二,連續時間系統和離散時間系統的時域...

訊號與系統個人總結

所有的訊號與系統包含兩個基本的共同點 即作為乙個或幾個獨立變數函式的訊號都包含了有關某些現象性質的餓資訊 而系統總是對所給的訊號做出響應,從而產生另外的訊號,或產生某些所需的特性。三種重要的訊號 1.訊號具有有限的總能量,訊號的平均功率必須為0.連續時間情況下 離散時間情況下 2.平均功率有限,總能...