信號(hào)與系統(tǒng)ch1_緒論

1、黎寧黎寧信息與通信工程系信息與通信工程系電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院1第一章第一章 緒緒 論論LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)2引言引言 以以物理量物理量形式表達(dá)形式表達(dá)r 語(yǔ)言、文字語(yǔ)言、文字r 圖畫、編碼圖畫、編碼消息消息信息按信息按約定約定組成組成符號(hào)符號(hào)消息一般不便于直接傳輸，需借助轉(zhuǎn)換設(shè)消息一般不便于直接傳輸，需借助轉(zhuǎn)換設(shè)備，把各種消息轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)碾娦盘?hào)備，把各種消息轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)碾娦盘?hào)信號(hào)信號(hào)消息進(jìn)行消息進(jìn)行變換變換后的某種后的某種物理量物理量語(yǔ)音信號(hào)變化的電流或電壓來(lái)代表語(yǔ)語(yǔ)音信號(hào)變化的電流或電壓來(lái)代表語(yǔ)言的聲音變化言的聲音變化圖像信號(hào)用變化的電流或電

2、壓來(lái)代表圖像信號(hào)用變化的電流或電壓來(lái)代表圖像的色光變化圖像的色光變化系統(tǒng)系統(tǒng)信號(hào)的傳輸和處理信號(hào)的傳輸和處理離不開系統(tǒng)，一離不開系統(tǒng)，一切信息的傳輸過(guò)程都可以看成是通切信息的傳輸過(guò)程都可以看成是通信，完成該任務(wù)的系統(tǒng)就是通信系信，完成該任務(wù)的系統(tǒng)就是通信系統(tǒng)如電報(bào)，電話，電視，雷達(dá)，統(tǒng)如電報(bào)，電話，電視，雷達(dá)，導(dǎo)航等系統(tǒng)導(dǎo)航等系統(tǒng)信息是信號(hào)傳遞的基本內(nèi)容信息是信號(hào)傳遞的基本內(nèi)容信號(hào)是信息的載體。信號(hào)是信息的載體。LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)3引言引言v 通信系統(tǒng)通信系統(tǒng) 轉(zhuǎn)換器消息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或反之 發(fā)射機(jī)電信號(hào)變換為便于傳輸?shù)母哳l電信號(hào) 信道信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?接收機(jī)與發(fā)射

3、機(jī)相反轉(zhuǎn)換器發(fā)射機(jī)信道轉(zhuǎn)換器接收機(jī)輸入信號(hào)輸出信號(hào)待發(fā)消息接收消息LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)4內(nèi)容內(nèi)容 1234LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)5 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念v定義定義 帶有帶有信息信息（如語(yǔ)言、音樂、圖象、數(shù)據(jù)等）的（如語(yǔ)言、音樂、圖象、數(shù)據(jù)等）的隨時(shí)間（和空間）變化的隨時(shí)間（和空間）變化的物理量或物理現(xiàn)象物理量或物理現(xiàn)象 形式表達(dá)為信號(hào)的形式表達(dá)為信號(hào)的波形波形 函數(shù)表達(dá)為時(shí)間的函數(shù)函數(shù)表達(dá)為時(shí)間的函數(shù) f(t)v分類分類1LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)6v信號(hào)隨時(shí)間隨時(shí)間t t 變化規(guī)律變化規(guī)律分類分類 確定信號(hào)

4、 能夠用確定的時(shí)間函數(shù)表示 f(t) 隨機(jī)信號(hào) 不能用確定的時(shí)間函數(shù)表示干擾信號(hào)、噪聲信號(hào) 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)7v確定信號(hào)按時(shí)間連續(xù)性按時(shí)間連續(xù)性分類分類 連續(xù)時(shí)間信號(hào)模擬信號(hào) 對(duì)一切時(shí)間t（除有限個(gè)不連續(xù)點(diǎn)外）都有確定的函數(shù)值，簡(jiǎn)稱連續(xù)信號(hào) 離散時(shí)間信號(hào)數(shù)字信號(hào) 僅在不連續(xù)的瞬間tk有確定函數(shù)值f(tk) 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1tf(t)01-2t14 在0和 t1處不連續(xù)跳變或斷點(diǎn) t=0 時(shí)跳變值為 4 t=t1時(shí)跳變值為 -3 f (t)=0 ,t0 有始函數(shù)（因果）正跳變負(fù)跳變LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與

5、系統(tǒng)8v確定信號(hào)按時(shí)間連續(xù)性按時(shí)間連續(xù)性分類分類 離散時(shí)間信號(hào)數(shù)字信號(hào) 僅在不連續(xù)的瞬間 tk 有確定函數(shù)值 f(tk) 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1f(tk)01234tk-1-11 tk = -1 0 1 2 3 4 f(tk)= -1 2 3 4.5 1 6 tk+1 - tk =T 均勻間隔 f(tk) = f(kT) f(k)LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)9v確定信號(hào)按函數(shù)值重復(fù)性按函數(shù)值重復(fù)性分類分類 周期信號(hào) 在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)(嚴(yán)格地說(shuō)，無(wú)始無(wú)終)每隔一定時(shí)間T（或整數(shù)N）按相同規(guī)律重復(fù)變化的信號(hào) 連續(xù)信號(hào)表示：f(t) = f( t + mT ) 離散信號(hào)表示：f

6、(k)= f( k+mN ) （m=0,+1,-1,+2,-2,） 非周期信號(hào) 不具有周期性的信號(hào) 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)10 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念v確定信號(hào)按函數(shù)值重復(fù)性按函數(shù)值重復(fù)性分類分類 周期信號(hào) 例題：判斷下列各序列是否為周期信號(hào) 結(jié)論正弦（余弦）序列周期 T=2/（角頻率）周期為整數(shù) 周期序列周期為有理數(shù) 周期序列周期為無(wú)理數(shù) 非周期序列1)3/5/1cos()(3)12/6/5cos()(2)6/7/sin()(1321kkfkkfkkf、LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)11 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念v確

7、定信號(hào)按函數(shù)值重復(fù)性按函數(shù)值重復(fù)性分類分類 周期信號(hào) 例題：判斷下列各序列是否為周期信號(hào) 結(jié)論對(duì)于包含有n個(gè)不同頻率的余弦分量的復(fù)合信號(hào)周期信號(hào)：周期T必為各分量信號(hào)周期Ti的整數(shù)倍T=mi Ti 正整數(shù)概周期信號(hào)：某分量頻率為無(wú)理數(shù)非周期信號(hào)概周期信號(hào)：選某有理數(shù)頻率近似無(wú)理數(shù)頻率周期信號(hào)1.141. 3)cos()3sin()(33)cos()3sin()(2)3sin(sin)(1221tbtakftbtakftbtakf、nnmmm:.:.:2121LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)12v信號(hào)根據(jù)其能量特點(diǎn)根據(jù)其能量特點(diǎn)分類分類 能量信號(hào) 將時(shí)間間隔無(wú)限趨大時(shí)，總能量為

8、有限值而平均功率為零的信號(hào)即能量有界（0E，P = 0）則為能量有限信號(hào) 功率信號(hào) 若信號(hào)的功率有界（0P，E） 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1dttfEaaadef2)(limdttfaPaaadef2)(21limLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)13v信號(hào)根據(jù)其能量特點(diǎn)根據(jù)其能量特點(diǎn)分類分類 能量信號(hào)與功率信號(hào) 例題：判斷下列信號(hào)是否為能量信號(hào)或功率信號(hào) 結(jié)論一般地，周期信號(hào)都是功率信號(hào)，而非周期信號(hào)可以是能量信號(hào)，也可以是功率信號(hào)能量信號(hào)只存在于有限時(shí)間內(nèi)的信號(hào)有的信號(hào)既不是能量信號(hào)，也不是功率信號(hào) 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1)3sin(10)2sin(5)(4)()(3)

9、cos()(20),()(10tttftttftAtfatetfat、 LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)14 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念v信號(hào)分類信號(hào)分類 周期、非周期、能量與功率信號(hào) 判斷2個(gè)周期信號(hào)之和是否為周期信號(hào)？2個(gè)功率信號(hào)之和是否為功率信號(hào)？2個(gè)功率信號(hào)之積是否為功率信號(hào)？能量信號(hào)與功率信號(hào)之積是否為能量信號(hào)？非周期信號(hào)一定是能量信號(hào)？ 結(jié)論一般地，周期信號(hào)都是功率信號(hào)，而非周期信號(hào)可以是能量信號(hào)，也可以是功率信號(hào)能量信號(hào)只存在于有限時(shí)間內(nèi)的信號(hào)有的信號(hào)既不是能量信號(hào)，也不是功率信號(hào)1LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)15v特性特性時(shí)間特性指信號(hào)隨時(shí)

10、間變化的快慢描述同一形狀的波形重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)間的短或長(zhǎng)周期T 持續(xù)時(shí)間描述信號(hào)波形本身的變化速率調(diào)節(jié)時(shí)間ts上升時(shí)間tr延時(shí)時(shí)間td峰值時(shí)間tp 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1tf(t)0TLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)16v特性特性頻率特性指信號(hào)的頻譜 頻譜：是表示信號(hào)頻率分量的含量（也叫諧波含量）及其比重的一種方法數(shù)學(xué)表達(dá) 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1tf(t)0T一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)可用傅立葉分析法把它分解為許多不同頻率的正弦分量)5(51)3(31)(4)(tSintSintSintfLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)17v特性特性頻率特性指信號(hào)的頻譜 頻譜：是表

11、示信號(hào)頻率分量的含量（也叫諧波含量）及其比重的一種方法頻譜圖 將信號(hào)每一頻率分量的振幅An按角頻率由低到高用線段排列起來(lái)形成的圖，稱振幅頻譜圖，簡(jiǎn)稱頻譜圖。簡(jiǎn)言之，頻譜圖是信號(hào)各頻率振幅隨頻率變化的圖形 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念1An01 3 5 7=nA1A3A5A7譜線)5(51)3(31)(4)(tSintSintSintfLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)18v特性特性頻率特性指信號(hào)的頻譜 頻譜：是表示信號(hào)頻率分量的含量（也叫諧波含量）及其比重的一種方法頻帶每一信號(hào)的頻譜都有一個(gè)有效的頻率范圍 脈沖持續(xù)時(shí)間、上升、下降時(shí)間決定信號(hào)的頻帶基帶頻率 信號(hào)基本概念信號(hào)基本概念

12、1An01 3 5 7=nA1A3A5A7譜線2TLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)19 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理 信號(hào)的疊加 如卡拉ok中演唱者的歌聲與背景音樂的混合 影視動(dòng)畫中添加背景 信號(hào)的相乘 通信系統(tǒng)中信號(hào)的調(diào)制解調(diào)/混頻/頻率變換等 例題：粗略繪出下列函數(shù)信號(hào)波形2)()()(21tftftf)()()(21tftftftttSatfttetftetftt)sin()()(330),2sin()(203)(1、，、LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)20 當(dāng)信號(hào)經(jīng)不同路徑傳輸時(shí)，所用時(shí)間不同，從而產(chǎn)生時(shí)移 如電視圖像出現(xiàn)的重影是由于信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)移造成

13、表達(dá)方式 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理2)()(0ttftf00t 沿時(shí)間軸得到 )(: )(0tfttf00t 沿時(shí)間軸得到 )(: )(0tfttf)2()(tftf-2 2 2)(tft0 2 2)2( tft右移2個(gè)單位LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)21 信號(hào)被展寬、被壓縮、被反褶 錄像帶慢放、快放、倒放 表達(dá)方式 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理2)()(atftf1a沿時(shí)間軸壓縮1/a )(: )(tfatf10 a沿時(shí)間軸展寬1/a)(: )(tfatf1a沿縱向軸反褶得到 )(: )(tfatf1, 0aa尺度變換反褶得到 )(: )(tfatfLOGO第一章第一章 緒

14、論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)22 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理21a沿時(shí)間軸壓縮1/a)(: )(tfatf)2()(tftf-2 2 2)(tft- 2)2( tft壓縮2倍10 a沿時(shí)間軸展寬1/a)(: )(tfatf)21()(tftf-2 2 2)(tft放大2倍-4 4 2)2/(tftLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)23 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理21a沿縱向軸反褶得到 )(: )(tfatf)1()(tftf-2 2 2)( tf tt-1 3 2) 1(tf-2 2 2)(tft) 1()(tftf)()(tftf左移1個(gè)單位反褶LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與

15、系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)24 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理21, 0aa尺度變換反褶得到 )(: )(tfatf)23()(tftf右移2個(gè)單位尺度壓縮3倍沿縱向軸反褶LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)25)2sin()()()(ttftftf-2 2 2)( tf t-2 2 2)()(tftft-2 2 2)(tft 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理2LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)26 信號(hào)簡(jiǎn)單處理信號(hào)簡(jiǎn)單處理2LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)27v定義定義 若干相互關(guān)聯(lián)、相互作用的事物按一定規(guī)律組合而成的具有特定功能的整體 通信系統(tǒng)、微機(jī)控制的過(guò)程控制系統(tǒng)

16、 、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng) 電子系統(tǒng)：通常是電子線路 電路著重各支路、回路電流及各節(jié)點(diǎn)電壓 系統(tǒng)著重輸入、輸出間的關(guān)系或運(yùn)算功能上v功能功能 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3輸入信號(hào)進(jìn)行“加工”、“處理”并發(fā)送輸出信號(hào)輸入信號(hào) e(t) r(t) 輸出信號(hào)激勵(lì) 響應(yīng)系統(tǒng)LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)28v性質(zhì)性質(zhì) 線性同時(shí)具備齊次性和疊加性 齊次性 疊加性（可加性） 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3)()()(tkrtketrte）)()()()()(,()(21212211trtrtetetrtetrte）)()()()()(,()(221122112211trktrktektektrtet

17、rte）LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)29 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念v線性系統(tǒng)線性系統(tǒng) 初始狀態(tài)不為零的系統(tǒng) 系統(tǒng)全響應(yīng)系統(tǒng)全響應(yīng) = = 零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng) + + 零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)3zszirtrtr)()(激勵(lì)為零由初始狀態(tài)單獨(dú)作用產(chǎn)生的響應(yīng)初始狀態(tài)為零由外加激勵(lì)作用產(chǎn)生的響應(yīng)LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)30v性質(zhì)性質(zhì) 時(shí)不變性非時(shí)變性 如果系統(tǒng)的參數(shù)都是常數(shù)，它們不隨時(shí)間變化，稱該系統(tǒng)為時(shí)不變（或非時(shí)變、定常）系統(tǒng)，否則稱為時(shí)變系統(tǒng) 時(shí)不變性表現(xiàn)在響應(yīng)的形狀不隨激勵(lì)施加的時(shí)間不同而改變 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3若 e(t) r(t)則

18、e(t-t0) r(t-t0) LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)31v性質(zhì)性質(zhì) 時(shí)不變性非時(shí)變性 時(shí)不變性表現(xiàn)在響應(yīng)的形狀不隨激勵(lì)施加的時(shí)間不同而改變 e(t) r(t) 0 t 0 t e(t-t0) e(t) r(t) r(t-t0) 0 t0 t 0 t0 t 系系 統(tǒng)統(tǒng) 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)32v性質(zhì)性質(zhì) 時(shí)不變性非時(shí)變性 線性時(shí)不變系統(tǒng)LTI 因果性 激勵(lì)是產(chǎn)生響應(yīng)的原因，零狀態(tài)響應(yīng)是激勵(lì)引起的結(jié)果。輸出值任何時(shí)刻只取決輸入值的過(guò)去與現(xiàn)在值，與將來(lái)值無(wú)關(guān) 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3若 e1(t) r1(t) ,

19、 e2(t) r2(t) 則 k1e1(t-t1) + k2 e2(t-t2) k1 r1(t-t1) +k2 r2(t-t2) 若 e(t) = 0, t t0 則 r(t) = 0, t t0 LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)33v性質(zhì)性質(zhì) 穩(wěn)定性 對(duì)有界的激勵(lì)，系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)也是有界的，這常稱為有界輸入有界輸出（BIBO）穩(wěn)定 微分 積分 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3ttdrdetrte)()()()(dttdrdttdetrte)()()()(| )(| )(|trteLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)34v類型類型 按線性特性分類 線性系統(tǒng)：由線性元

20、件組成，具有線性性質(zhì)系統(tǒng) 非線性系統(tǒng)：由非線性元件組成不具備線性性質(zhì)系統(tǒng) 按時(shí)不變性分類 時(shí)變系統(tǒng) 時(shí)不變性系統(tǒng) 按因果性分類 因果系統(tǒng)：當(dāng)且僅當(dāng)輸入信號(hào)激勵(lì)時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)輸出（響應(yīng)）的系統(tǒng) 非因果系統(tǒng) 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)35v類型類型 按穩(wěn)定性分類 穩(wěn)定系統(tǒng)：BIBO 非穩(wěn)定系統(tǒng) 按系統(tǒng)傳輸處理信號(hào)性質(zhì)分類 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)：輸入輸出都是連續(xù)信號(hào)（微分） 離散時(shí)間系統(tǒng)：輸入輸出都是離散信號(hào)（差分） 混合系統(tǒng) 按系統(tǒng)參數(shù)分類 集總參數(shù)系統(tǒng)：一般電路可屬集總參數(shù)系統(tǒng) 分布參數(shù)系統(tǒng)：微波電路、傳輸線等屬分布 參數(shù)系統(tǒng) 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3L

21、OGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)36v類型類型 按系統(tǒng)是否含源分類 無(wú)源系統(tǒng) 有源系統(tǒng) 按系統(tǒng)是否含有記憶元件分類 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)：輸出同時(shí)刻激勵(lì)過(guò)去工作狀態(tài) 即時(shí)系統(tǒng)：輸出同時(shí)刻激勵(lì) 按系統(tǒng)是否可逆分類 可逆系統(tǒng) 不可逆系統(tǒng)線性時(shí)不變動(dòng)態(tài)系統(tǒng) 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng) 離散時(shí)間系統(tǒng) 課程研究?jī)?nèi)容 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)37 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念v系統(tǒng)類型系統(tǒng)類型 練習(xí)：判定是否為線性系統(tǒng)？ 小結(jié) 310)(10)(3)()()(5)()(25)()()(12tetrtedttdedrttrdttdrtetrdttdrt、)()()()(

22、22112211trktrktektekLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)38v系統(tǒng)類型系統(tǒng)類型 練習(xí)：判定各系統(tǒng)是否線性、穩(wěn)定性、時(shí)不變性及因果性？ 小結(jié) 線性 穩(wěn)定性 時(shí)不變 因果 系統(tǒng)基本概念系統(tǒng)基本概念3)1 ()(4)()(3)2cos()()(2| )(|)(1kfkrtetrttetrtetrzszszszs、)()()()(22112211trktrktektekBIBO)()();()(010111ttrttetrte0101, 0)(, 0)(tttrttteLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)39 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法解決中心

23、問題 已知激勵(lì)信號(hào)和系統(tǒng)，求其響應(yīng)v信號(hào)分析信號(hào)分析 把一個(gè)復(fù)雜信號(hào)分解成簡(jiǎn)單的基本信號(hào)，通過(guò)對(duì)基本信號(hào)的分析達(dá)到分析復(fù)雜信號(hào)的目的時(shí)域法：分解成若干脈沖序列即沖激序列或階躍序列卷積積分法變換域法：分解成不同頻率的正弦信號(hào)或復(fù)數(shù)正弦信號(hào)頻域法和復(fù)頻域法v系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析 建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方程式（數(shù)學(xué)模型）并求解4LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)40v數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方程式（數(shù)學(xué)模型）并求解輸入輸出法:建立激勵(lì)與響應(yīng)的直接關(guān)系連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)：常系數(shù)線性：常系數(shù)線性微分微分方程方程離散系統(tǒng)離散系統(tǒng)：常系數(shù)線性：常系數(shù)線性差分差分方程方程狀態(tài)變量法:不僅給出系統(tǒng)的響

24、應(yīng)，還揭示系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)狀態(tài)方程狀態(tài)方程: : 描述系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變量與激勵(lì)之間關(guān)描述系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變量與激勵(lì)之間關(guān)系系輸出方程輸出方程: : 描述系統(tǒng)的響應(yīng)與狀態(tài)變量及激勵(lì)之描述系統(tǒng)的響應(yīng)與狀態(tài)變量及激勵(lì)之間關(guān)系間關(guān)系 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法4LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)41 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法v數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型 舉例：建立各電路系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型4R RL LC Cr r( (t t) )電電流流源源+ +- -v v( (t t) )R RL LC C電電路路LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)42v框圖表示框圖表示 基本單元 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析

25、方法4tdxxfty)()() 1()(kfky)()(Ttfty )()(21ff)(2f)(1faa)(f)(y)(f)(yLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)43v 框圖表示框圖表示框圖微分方程1. 選中間變量 連續(xù)系統(tǒng)，設(shè)其最右端積分器的輸出為2. 寫出各加法器輸出信號(hào)的方程3. 消去中間變量 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法4LOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)44v框圖表示框圖表示 舉例：根據(jù)系統(tǒng)框圖建立系統(tǒng)的微分方程 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法4 )(tf+ )(ty-+a1a0b0b1b2)()(tytfLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)45v框圖表示框圖表示 舉例：根據(jù)系統(tǒng)框圖建立系統(tǒng)的微分方程 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法4 -+1223)()(tytfLOGO第一章第一章 緒論緒論信號(hào)與系統(tǒng)信號(hào)與系統(tǒng)46 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法v非