連續(xù)時間系統(tǒng)頻域分析0902重點難點課件

第三章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析1第三章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析1主要內(nèi)容

周期信號的頻譜分析——傅里葉級數(shù)，建立信號頻譜的概念。（傅里葉級數(shù)相當于傅里葉變換的一種特殊表達形式）。

非周期信號的頻譜分析——傅里葉變換以及性質(zhì)，掌握傅里葉分析方法的應用。抽樣信號的傅里葉變換，引入抽樣定理,。為將連續(xù)信號離散化做理論準備。2主要內(nèi)容周期信號的頻譜分析——傅里葉級數(shù)，建立信號頻譜的概系統(tǒng)f(t)y(t)h(t)時域關系:y(t)=f(t)*h(t)

[卷積關系]頻域關系:[乘積關系]系統(tǒng)零狀態(tài)響應：3系統(tǒng)f(t)y(t)h(t)時域關系:y(t)=f1)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)第3-1講41)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)第3-1講4第一節(jié)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)三角函數(shù)形式的傅氏級數(shù)函數(shù)的對稱性與傅里葉級數(shù)的關系指數(shù)函數(shù)形式的傅氏級數(shù)兩種傅氏級數(shù)的關系頻譜圖確定信號的基頻和周期周期矩形脈沖信號的頻譜信號的頻帶寬度5第一節(jié)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)三角函數(shù)形式的傅氏級總結3-1(1)主要內(nèi)容:周期信號的三角傅立葉級數(shù)信號的對稱性域傅立葉級數(shù)的特點1.周期信號展開成三角傅立葉級數(shù)的物理意義2.非周期信號在(0,T)能用三角傅立葉級數(shù)表示嗎?3.判斷信號三角傅立葉級數(shù)的特點4.如何理解信號由時域→頻域的分析(頻譜分析)6總結3-1(1)主要內(nèi)容:周期信號的三角傅立葉級數(shù)1.周期信總結3-1(2)主要內(nèi)容:1)周期信號的指數(shù)傅立葉級數(shù)2)兩種傅立葉級數(shù)的關系3)周期信號頻譜特點難點:2)信號對稱性域傅立葉級數(shù)的特點3)兩種傅立葉級數(shù)的關系

7總結3-1(2)主要內(nèi)容:1)周期信號的指數(shù)傅立葉級數(shù)難周期方波8周期方波8幅度頻譜相位頻譜9幅度頻譜相位頻譜91)非周期信號的頻譜分析－傅里葉變換第3-2講101)非周期信號的頻譜分析－傅里葉變換第3-2講10第二節(jié)非周期信號的頻譜分析－傅里葉變換傅里葉變換傅里葉變換的表示傅里葉變換的物理意義傅里葉變換的存在條件11第二節(jié)非周期信號的頻譜分析傅里葉變換11總結3-2主要內(nèi)容:1)非周期信號的傅立葉變換2)典型非周期信號傅立葉變換3)非周期信號頻譜特點難點:1)非周期信號的傅立葉變換推導(理解)

2)典型非周期信號傅立葉變換推導(理解)

12總結3-2主要內(nèi)容:1)非周期信號的傅立葉變換難點:1矩形脈沖信號－門函數(shù)13矩形脈沖信號－門函數(shù)13頻譜圖幅度頻譜相位頻譜頻寬：14頻譜圖幅度頻譜相位頻譜頻寬：14信號類別頻譜特點分析方法物理意義典型信號（連續(xù)）周期信號離散性、諧波性、收斂性（非周期）Fourier級數(shù)頻譜譜線：頻率分量的幅度P53周期方波（連續(xù)）非周期信號連續(xù)性（非周期）Fourier變換頻譜密度：單位頻帶上的頻譜值P60方波15信號類別頻譜特點分析方法物理意義典型信號（連續(xù)）周期信號離散1)傅里葉變換的性質(zhì)第3-3講161)傅里葉變換的性質(zhì)第3-3講16第三節(jié)傅里葉變換的性質(zhì)線性性質(zhì)對稱性質(zhì)尺度變換性質(zhì)時移特性

頻移特性微分性質(zhì)

時域積分性質(zhì)卷積定理17第三節(jié)傅里葉變換的性質(zhì)線性性質(zhì)17總結3-3主要內(nèi)容:1)傅立葉變換性質(zhì)2)利用性質(zhì)求信號頻譜

難點:1)利用性質(zhì)求頻譜(熟能生巧)

18總結3-3主要內(nèi)容:1)傅立葉變換性質(zhì)難點:1)利用1)周期信號的傅立葉變換

2)信號的功率譜與能量譜

3)調(diào)制和解調(diào)

第3-4講191)周期信號的傅立葉變換

2)信號的功率譜與能量譜

3)調(diào)制第四節(jié)周期信號的傅立葉變換正弦信號的傅里葉變換一般周期信號的傅里葉變換如何由F0(jω)求應用——單位沖激序列的傅氏變換應用——周期矩形脈沖序列的傅氏變換20第四節(jié)周期信號的傅立葉變換正弦信號的傅里葉變換20第五節(jié)信號的功率譜與能量譜問題的提出周期信號的功率譜非周期信號的能量譜能量譜與振幅譜的關系21第五節(jié)信號的功率譜與能量譜問題的提出21第六節(jié)調(diào)制和解調(diào)問題的提出調(diào)制與解調(diào)應用1：頻分復用應用2：（時分復用）22第六節(jié)調(diào)制和解調(diào)問題的提出22總結3-4主要內(nèi)容:1)周期信號的傅立葉變換(物理概念)2)信號功率譜與能量譜（能量守衡原理）3)調(diào)制與解調(diào)(頻譜搬移原理)

難點:1)周期信號的傅立葉變換(原理與計算)2)調(diào)制與解調(diào)(原理與計算)

23總結3-4主要內(nèi)容:1)周期信號的傅立葉變換(物理概念)難例方法一：先標度變換，再時延方法二：先時延再標度變換相同24例方法一：先標度變換，再時延方法二：先時延再標度變換相同21)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析

第3-5講251)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析

第3-5講25第7節(jié)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析從時域卷積到頻域相乘LTI頻譜分析原理系統(tǒng)函數(shù)與頻譜分析求法系統(tǒng)頻譜分析舉例1：信號無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)頻譜分析舉例2：理想濾波器可實現(xiàn)濾波器的約束條件26第7節(jié)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析從時域卷積到頻域相乘26總結3-5主要內(nèi)容:1)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析(求法)2)信號無失真?zhèn)鬏敚l件與原理）3）理想濾波器（原理）

難點:1)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析(求法)2)理想濾波器（原理）

27總結3-5主要內(nèi)容:1)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析(求法)難1)信號的抽樣與恢復第3-6講281)信號的抽樣與恢復第3-6講28

第8節(jié)信號的抽樣與恢復1.問題的提出(數(shù)字化)2信號抽樣理想抽樣3.信號恢復信號的恢復29第8節(jié)信號的抽樣與恢復1.問題的提出(數(shù)字化)29總結3-6主要內(nèi)容:1)抽樣信號的傅立葉變換(頻譜特點)1)取樣定理（原理）2)信號的恢復(條件)難點:信號取樣率的計算

30總結3-6主要內(nèi)容:1)抽樣信號的傅立葉變換(頻譜特點)3第三章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析31第三章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析1主要內(nèi)容

周期信號的頻譜分析——傅里葉級數(shù)，建立信號頻譜的概念。（傅里葉級數(shù)相當于傅里葉變換的一種特殊表達形式）。

非周期信號的頻譜分析——傅里葉變換以及性質(zhì)，掌握傅里葉分析方法的應用。抽樣信號的傅里葉變換，引入抽樣定理,。為將連續(xù)信號離散化做理論準備。32主要內(nèi)容周期信號的頻譜分析——傅里葉級數(shù)，建立信號頻譜的概系統(tǒng)f(t)y(t)h(t)時域關系:y(t)=f(t)*h(t)

[卷積關系]頻域關系:[乘積關系]系統(tǒng)零狀態(tài)響應：33系統(tǒng)f(t)y(t)h(t)時域關系:y(t)=f1)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)第3-1講341)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)第3-1講4第一節(jié)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)三角函數(shù)形式的傅氏級數(shù)函數(shù)的對稱性與傅里葉級數(shù)的關系指數(shù)函數(shù)形式的傅氏級數(shù)兩種傅氏級數(shù)的關系頻譜圖確定信號的基頻和周期周期矩形脈沖信號的頻譜信號的頻帶寬度35第一節(jié)周期信號的頻譜分析－傅里葉級數(shù)三角函數(shù)形式的傅氏級總結3-1(1)主要內(nèi)容:周期信號的三角傅立葉級數(shù)信號的對稱性域傅立葉級數(shù)的特點1.周期信號展開成三角傅立葉級數(shù)的物理意義2.非周期信號在(0,T)能用三角傅立葉級數(shù)表示嗎?3.判斷信號三角傅立葉級數(shù)的特點4.如何理解信號由時域→頻域的分析(頻譜分析)36總結3-1(1)主要內(nèi)容:周期信號的三角傅立葉級數(shù)1.周期信總結3-1(2)主要內(nèi)容:1)周期信號的指數(shù)傅立葉級數(shù)2)兩種傅立葉級數(shù)的關系3)周期信號頻譜特點難點:2)信號對稱性域傅立葉級數(shù)的特點3)兩種傅立葉級數(shù)的關系

37總結3-1(2)主要內(nèi)容:1)周期信號的指數(shù)傅立葉級數(shù)難周期方波38周期方波8幅度頻譜相位頻譜39幅度頻譜相位頻譜91)非周期信號的頻譜分析－傅里葉變換第3-2講401)非周期信號的頻譜分析－傅里葉變換第3-2講10第二節(jié)非周期信號的頻譜分析－傅里葉變換傅里葉變換傅里葉變換的表示傅里葉變換的物理意義傅里葉變換的存在條件41第二節(jié)非周期信號的頻譜分析傅里葉變換11總結3-2主要內(nèi)容:1)非周期信號的傅立葉變換2)典型非周期信號傅立葉變換3)非周期信號頻譜特點難點:1)非周期信號的傅立葉變換推導(理解)

2)典型非周期信號傅立葉變換推導(理解)

42總結3-2主要內(nèi)容:1)非周期信號的傅立葉變換難點:1矩形脈沖信號－門函數(shù)43矩形脈沖信號－門函數(shù)13頻譜圖幅度頻譜相位頻譜頻寬：44頻譜圖幅度頻譜相位頻譜頻寬：14信號類別頻譜特點分析方法物理意義典型信號（連續(xù)）周期信號離散性、諧波性、收斂性（非周期）Fourier級數(shù)頻譜譜線：頻率分量的幅度P53周期方波（連續(xù)）非周期信號連續(xù)性（非周期）Fourier變換頻譜密度：單位頻帶上的頻譜值P60方波45信號類別頻譜特點分析方法物理意義典型信號（連續(xù)）周期信號離散1)傅里葉變換的性質(zhì)第3-3講461)傅里葉變換的性質(zhì)第3-3講16第三節(jié)傅里葉變換的性質(zhì)線性性質(zhì)對稱性質(zhì)尺度變換性質(zhì)時移特性

頻移特性微分性質(zhì)

時域積分性質(zhì)卷積定理47第三節(jié)傅里葉變換的性質(zhì)線性性質(zhì)17總結3-3主要內(nèi)容:1)傅立葉變換性質(zhì)2)利用性質(zhì)求信號頻譜

難點:1)利用性質(zhì)求頻譜(熟能生巧)

48總結3-3主要內(nèi)容:1)傅立葉變換性質(zhì)難點:1)利用1)周期信號的傅立葉變換

2)信號的功率譜與能量譜

3)調(diào)制和解調(diào)

第3-4講491)周期信號的傅立葉變換

2)信號的功率譜與能量譜

3)調(diào)制第四節(jié)周期信號的傅立葉變換正弦信號的傅里葉變換一般周期信號的傅里葉變換如何由F0(jω)求應用——單位沖激序列的傅氏變換應用——周期矩形脈沖序列的傅氏變換50第四節(jié)周期信號的傅立葉變換正弦信號的傅里葉變換20第五節(jié)信號的功率譜與能量譜問題的提出周期信號的功率譜非周期信號的能量譜能量譜與振幅譜的關系51第五節(jié)信號的功率譜與能量譜問題的提出21第六節(jié)調(diào)制和解調(diào)問題的提出調(diào)制與解調(diào)應用1：頻分復用應用2：（時分復用）52第六節(jié)調(diào)制和解調(diào)問題的提出22總結3-4主要內(nèi)容:1)周期信號的傅立葉變換(物理概念)2)信號功率譜與能量譜（能量守衡原理）3)調(diào)制與解調(diào)(頻譜搬移原理)

難點:1)周期信號的傅立葉變換(原理與計算)2)調(diào)制與解調(diào)(原理與計算)

53總結3-4主要內(nèi)容:1)周期信號的傅立葉變換(物理概念)難例方法一：先標度變換，再時延方法二：先時延再標度變換相同54例方法一：先標度變換，再時延方法二：先時延再標度變換相同21)連續(xù)時間系統(tǒng)的頻譜分析

第3-5講551)連續(xù)時間系統(tǒng)的