课件：信号与系统分析概述.ppt

1、语音信号“信号”的波形信号信号单词单词Away256Hz 音叉信号音叉信号虎鲸的声音虎鲸的声音(超声超声)脑电图脑电图(EEG)：),(),(),(),(yxIyxIyxIyxIBGR 呼吸器官呼吸器官肺和有关呼吸肌群肺和有关呼吸肌群 振动器官振动器官喉（声带）喉（声带）共鸣器官共鸣器官喉腔、咽腔、口腔和鼻腔喉腔、咽腔、口腔和鼻腔 吐字器官吐字器官口腔、舌头、软腭、嘴唇、下腭等口腔、舌头、软腭、嘴唇、下腭等系统系统肺活量肺活量 声带声带（声门）（声门）咽腔咽腔软腭软腭鼻腔鼻腔口腔口腔气管及支气管气管及支气管鼻音鼻音口音口音 nh nx ny转换器()发射机消息（广播节目）信号调制转换器()接收

2、机消息（广播节目）信号解调 系统输入信号（激励）输出信号（响应）噪声干扰噪声干扰图象恢复图象恢复信号信号系统系统信号信号信号信号系统系统系统系统Fourier变换变换连续、离散连续、离散Laplace变换变换Z变换变换冲激响应冲激响应系统系统信号信号信号信号系统系统课程内容课程内容信号、系统及其相互关系信号、系统及其相互关系 信号的描述信号的描述 信号的自变量变换信号的自变量变换 基本信号基本信号 系统及其数学模型系统及其数学模型 系统的性质系统的性质基本内容基本内容:l 消息（消息（message）人们常把来自外界的各种报道称为消息。人们常把来自外界的各种报道称为消息。消息反消息反应知识状态

3、的改变。应知识状态的改变。l 信息（信息（information）信息论中的一个术语。通常把信息论中的一个术语。通常把消息中有意义的内消息中有意义的内容容称为信息。称为信息。什么是信号？什么是信号？信号是消息的表现形式，消息则是信号的具体内容信号是消息的表现形式，消息则是信号的具体内容 数学上：信号表示为一个或多个变量的函数数学上：信号表示为一个或多个变量的函数 形态上：信号表现为一种波形形态上：信号表现为一种波形 自变量：自变量：时间、位移时间、位移 周期、频率、相位、幅度周期、频率、相位、幅度一维信号和多维信号一维信号和多维信号确定信号和随机信号确定信号和随机信号连续时间信号和离散时间信号

4、连续时间信号和离散时间信号周期信号和非周期信号周期信号和非周期信号 能量信号和功率信号能量信号和功率信号连续时间信号的例子：连续时间信号的例子：离散时间信号的例子：离散时间信号的例子：1.1 连续时间与离散时间信号连续时间与离散时间信号（Continuous-Time and Discrete-Time Signals）连续连续离散离散 连续时间信号在离散时刻点上的样本可以连续时间信号在离散时刻点上的样本可以构成一个离散时间信号。构成一个离散时间信号。数字信号：时间和幅值均为离散数字信号：时间和幅值均为离散 的信号的信号。模拟信号：时间和幅值均为连续模拟信号：时间和幅值均为连续 的信号。的信号

5、。抽样信号：时间离散的，幅值抽样信号：时间离散的，幅值 连续的信号连续的信号。量化量化Ot tf nfnO nfnO抽样抽样二二.信号的能量与功率：信号的能量与功率：212()ttEx tdt连续时间信号在连续时间信号在 区间的平均功率定义为：区间的平均功率定义为：12,t t212211()ttPx tdttt12,t t连续时间信号在连续时间信号在 区间的能量定义为：区间的能量定义为：离散时间信号在离散时间信号在 区间的平均功率为区间的平均功率为12,n n在无限区间上也可以定义信号的总能量：在无限区间上也可以定义信号的总能量：dtdtEtxtxTTT)()(lim22 连续时间情况下连续

6、时间情况下:离散时间信号在离散时间信号在 区间的能量定义为区间的能量定义为12,n n212nnnnxE2121211nnnnxnnP离散时间情况下离散时间情况下:nNNnNnxnxE22lim在无限区间内的平均功率可定义为：在无限区间内的平均功率可定义为：NNnNnxNP2121lim21lim2()TTTPdtTx t 能量信号：能量信号：0 W ，P=0。功率信号：功率信号：W ，0 P 0 例：线性时不变？1212100001 ()y nT ax nbx nax Mnax Mny nT x nnx Mnny nnx M nny n线 性：时不变性：系统是线性时变系统系统是线性时变系统解

7、：解：xnyn=Txn=e 例：线性时不变？0 00 ax nx naax n nT ax neey nay nT x n ney n n线 性：时不变性：系统是非线性时不变系统系统是非线性时不变系统解：解：建立了信号与系统的数学描述方法建立了信号与系统的数学描述方法讨论了信号自变量变换对信号的影响讨论了信号自变量变换对信号的影响介绍了作为信号分析基础的基本信号：复指数介绍了作为信号分析基础的基本信号：复指数信号、正弦信号、单位冲激与单位阶跃信号信号、正弦信号、单位冲激与单位阶跃信号讨论了离散时间信号周期性的问题讨论了离散时间信号周期性的问题定义并讨论了系统的六大基本特性及系统的互连讨定义并讨论了系统的六大基本特性及系统的互连讨论了增量线性系统及其等效方法论了增量线性系统及其等效方法1.7 本章小结本章小结 由于在工程实际中，相当广泛的系统其数学模型由于在工程实际中，相当广泛的系统其数学模型都可以描述成一个线性时不变都可以描述成一个线性时不变(LTI)系统，而且系统，而且基于线性和时不变性，为系统分析建立一套完整基于线性和时不变性，为系统分析建立一套完整的、普遍适用的方法提供了可能，因此，的、普遍适用的方法提供了可能，因此，线性时线性时不变系统将成为本课程所研究的对象不变系统将成为本课程所研究的对象