信號(hào)與系統(tǒng)2014ch第6章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)

第6章的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難主要內(nèi)容為:系統(tǒng)的頻率響本章重點(diǎn)如下1.系統(tǒng)的頻率特性（頻率響應(yīng)2.無(wú)失真?zhèn)鬏?.4.抽樣（采樣廣州大學(xué)承江紅制 第6必做：6-1、6-6、6-7、6-96-15、6-MALTAB選做（自己做6-5、6-16、6-17、6-廣州大 制 時(shí)域卷積定理的應(yīng) 即系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)y(t)xtY(j)X(j)H(j)重要定義：重要定義：系統(tǒng)的頻率響應(yīng)H(j)

h(t)ejtH(j)

Y(j)廣州大學(xué)承江紅X廣州大學(xué)承江紅

濾Monday,April21, 表示頻率特性的曲線畫法：Bode6廣州大 制 Monday,April21,波的基本概號(hào)里的不同頻率分量就成了一種信號(hào)處理的：完成或具有濾波功能的系統(tǒng)，電路就叫做濾器頻率成形濾波器:主要目的是改變相對(duì)分量頻率選擇濾波器：高通(HP)、低通(LP)(BP)、帶阻濾(BS)波器7廣州大 制 Monday,April21,應(yīng)用舉1、低通濾波器所示低通濾波器的通

理想幅頻響通0

實(shí)際幅頻響 阻 HBW廣州大 制 應(yīng)用舉2、高通濾波器

理想幅頻響

實(shí)際幅頻響B(tài)W≥廣州大 制

阻 通 帶器理想幅頻響實(shí)際幅頻響通帶0 阻 應(yīng)用舉3、帶通濾波器減。BW=HBW=H-廣州大學(xué)承江紅帶器帶阻濾波器理想幅頻響 0 帶阻濾波器實(shí)際幅頻響 阻帶 通0H應(yīng)用舉4、帶阻濾波器其作用與帶通濾BW≤L∪BW廣州大學(xué)承江紅BW≤L∪BW廣州大學(xué)承江紅率特性的基本概1、頻率幅、相位與所加正弦作用的頻率之間的依賴關(guān)E

穩(wěn)態(tài)時(shí)的線穩(wěn)態(tài)時(shí)的線性系 號(hào)的相正弦輸

頻率特性HjR號(hào)的相 E廣州大 制 Monday,April21,

率特性的基本概2、幅頻頻率特性HjREeEe幅頻特性：A(Hj)

RRE E 相頻特性：(Hj 廣州大 制 Monday,April21,系統(tǒng)頻率特性的一種求 +–

–1

–

V2 R

jRC

系統(tǒng)系統(tǒng)的頻率特性輸出的相量輸入的

1jRC廣州大 制 Monday,April21,研究RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)的頻率響+)–

+ –

H(j)Y( X( jRC

H(j)

1(RC起點(diǎn)：0時(shí),(0)0,Hj)終點(diǎn)：時(shí),()90,Hj)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：((0

45,11,

H(j

x(t)X,y(x(t)X,y(t)RR,C 廣州大 制 研究RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)的頻響特R+

低 H(j)Y(X( jRC

--

相位滯廣州大 制 研究RC高通濾波網(wǎng)絡(luò)的頻率響C H(j)Y( X( jRC –

()90arctg(RC–H(j) RC

1(RC起點(diǎn)：0時(shí),(090,Hj)終點(diǎn)：時(shí),()0,Hj)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：(

(0)

45,

11 1c c

H(j)2x(t)Xx(t)X,y(t)RR,C 研究RC高通濾波網(wǎng)絡(luò)的頻響特C

1

幅頻特性：高H(j)Y(X( jRC

相頻特相位超 廣州大 制 研究RC帶通濾波網(wǎng)絡(luò)的頻率響 H(j)Y(j) (k)X(

1k2 –

–

()90arctan( 1kH(j)

(1k2)2起點(diǎn)：0時(shí),(090,Hj)1 轉(zhuǎn)折點(diǎn)：(0

(0)

0RC,H(j0)xx(t) X,y(t)R R,C jC廣州大 制 研究RC帶通濾波網(wǎng)絡(luò)的頻響 +

+

2

幅頻特性：帶

f H(j)

Y(

X( (k)1k2j3k

品品質(zhì)因數(shù)Q 廣州大 制 三、頻率特性的表示方性的實(shí)部為直角坐標(biāo)橫坐標(biāo)，以其虛部為縱坐標(biāo)，以為以lg為橫坐標(biāo)，對(duì)數(shù)分度，分別以20lgHj和j作j)廣州大學(xué)承江紅參變廣州大學(xué)承江紅

20

H(j

為縱坐標(biāo)，以三、頻率特性的幾種表示方1、極坐標(biāo)頻率特性曲線（又稱奈魁斯特曲線即用矢量H(j的端點(diǎn)軌跡形成的圖形。是參變量。在曲線：頻率特性曲線是SQ(

由于|Hj|偶函數(shù)

所以當(dāng)

H(s)

s

和0變化時(shí)，奈s2s

廣州大 制 Monday,April21,三、頻率特性的幾種表示方2、對(duì)數(shù)頻率特性曲線（又稱波德圖）（bode圖它由兩條曲線組成：幅頻特性曲線和相頻特性橫坐標(biāo)分度：它是以頻率的對(duì)數(shù)值log進(jìn)行分橫坐標(biāo)（稱為頻率軸）上每一線性單位表示頻率的十倍 2

2

由于以對(duì)數(shù)分度，所以零頻率線在處廣州大 制 Monday,April21,廣州大學(xué)承江紅波德圖廣州大學(xué)承江紅表示。其單位分別為貝爾（Bl）和分貝（dB）。直接logA()或20logA(值標(biāo)注在縱坐標(biāo)上。相頻特性曲線的縱坐標(biāo)以度或弧度為單位進(jìn)行線性分坐標(biāo)（。增益20l)102468c-廣州大學(xué)承江紅典型一階系統(tǒng)的BodeH(s)1TsH(j)1jT對(duì)數(shù)幅頻L()20lg20 (T)2使用對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖的優(yōu)可以將乘所有的典型環(huán)節(jié)的頻率特性都可以用（漸進(jìn)線）近似表廣州大學(xué)承江紅廣州大學(xué)承江紅無(wú)失真?zhèn)? x(t–t0

x(t)X(j)，y(t)Y(j)X(j)e0H(j)Y(j)e0廣州大學(xué)承江紅廣州大學(xué)承江紅系無(wú)失真?zhèn)飨捣l特性曲

1系系統(tǒng)的頻響特性為H(j)e 相相頻特性曲廣州大 制 系群延系

系系統(tǒng)的頻響特性為H(j)e群延發(fā)發(fā)生群延時(shí)的條線性相

無(wú)失無(wú)失 有相有相位失 廣州大 制 例6-已知系統(tǒng)函數(shù) j,。。

sin（1）求響應(yīng)y(t)，討論傳輸中是否引解：①分別求出=1rad/s和=3rad/s時(shí)的頻響1j1②求出

113j113系廣州大學(xué)承江紅廣州大學(xué)承江紅例6例6◆是解系j。sin。

否引rad/s時(shí)的頻響特1j1

113j113廣州大學(xué)承江紅廣州大學(xué)承江紅理想低通濾波理想低通濾波器的頻域特性和沖激響1

h(t)理想理想低濾波

Sa[c(tt0-

0t0

0

t廣州大廣州大學(xué)承江紅理想低通濾波理想低通濾波器的頻域特性和沖激響1-0

h(t)g(tg(t)t理想低濾波

Sa[c(tt0理想理想低濾波

g(t)11Si[(tt0t 0

1

廣州大廣州大學(xué)承江紅0

t

t系統(tǒng)的物理可實(shí)現(xiàn)性、佩利—維納準(zhǔn)2就頻域特性來(lái)看，如果|H(j)|滿足平方可積條件2即

H(j)dlnH(j1對(duì)于幅度lnH(j1 d廣州大學(xué)廣州大學(xué)承江紅

佩利—維納準(zhǔn)6.3.2理想低通濾波理想1

2

-

c

1

0t 0

濾波器的帶

t一般講，濾波器階躍響應(yīng)上升時(shí)間

cct寬不能同時(shí)減小，對(duì)不同的濾波器二者之t積取不同常數(shù)值，而且此常數(shù)值具有下限 廣0這將由著名的“ 原理”所決定廣06.3.2理想低通濾波理想低通濾波器對(duì)矩形脈沖的響1-0e(t)u1-00t 0

0

c

1

r(t) 廣州大學(xué)承江紅0t 廣州大學(xué)承江紅0t6.4抽樣（采樣主要內(nèi)容為:時(shí)域采樣的過(guò)程和采樣本章重點(diǎn)如下2.采樣信3.采樣定理4.欠采樣導(dǎo)致 ——頻譜混疊其他應(yīng)注意擴(kuò)充的1.離散時(shí)間2..頻域采樣廣州大 制 引言Introduction示連續(xù)時(shí)間信號(hào)的例子。如傳真的、電視屏幕的畫面、膠片等等，這些都表明連續(xù)時(shí)間信號(hào)廣州大 制 廣州大 制 廣州大 制 本節(jié)主要研究?jī)?nèi)系主要包括: 廣州大 制

將連續(xù)信號(hào)x(t)離散化的過(guò)若p(t)為沖激串，這若p(t)為沖激串，這連續(xù)信

fs(tfs(t)f(t)p(t F(j)F(j)1F(j)P(s

沖激采連續(xù)信

采樣信采采ff0t×T……-0t=fs……-0t采樣脈沖序廣州大學(xué)承江紅fs(t)f(t)廣州大學(xué)承江紅f

F0×T…

-

0*

(s…- 0=fs

=…州制-州制

廣0廣

f

F0×T…

-

0*

(s…- 0=fs

=…州制-州制

廣0廣

廣州大學(xué)廣州大學(xué)承江紅一、時(shí)域采 s或s2廣州大學(xué)承江紅最低允許的采樣頻率fs廣州大學(xué)承江紅

奈奎斯特頻廣州大學(xué)承江廣州大學(xué)承江紅二、頻域采樣定它集中在（-tm，+tm)的時(shí)間范圍內(nèi)，若例確定下（3）Sa(200t)+（4）Sa(100t)+（1）Sa100tsin(100t

100rad/最低抽樣率=奈奎斯特率=2max奈奎斯特間隔 ss廣州大廣州大學(xué)承江紅

100例

一頻帶受限信號(hào)f(t 的最高頻率為300Hz，f

t進(jìn)行時(shí)域采2

f(2

)

f(t)F(jf(at)1F(j ff時(shí)域展寬2f( t項(xiàng) 信 f項(xiàng)信f(tf(t2 奈 s 1奈s1s1廣州大 制1例若電視信號(hào)占有的頻帶為0~6MHz，每秒廣州大 制 電視信號(hào)的電視信號(hào)的最高頻率max6106每條水平線至少含有的采樣點(diǎn)nTPTs若電視信號(hào)占有的頻帶為0~6MHz，每秒最低允許的采樣頻率fs2fmax每一幅圖像所占有的時(shí)間T每一幅圖像所占有的時(shí)間T1fsssPP廣州大 制 廣州大學(xué)承江紅6.4.3廣州大學(xué)承江紅要求掌握：零階保6.4.3信號(hào)的重建從沖激采樣信號(hào)恢復(fù)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的時(shí)域到頻域的

低

= s*fs

0

零階保持

H(j)T

s 一階保持

H(j)TSa2(Ts 廣州大 制 零階采樣保持 …- - -

0 廣州廣州大學(xué)承江紅零階

fs

fs0…

0

-

0 連續(xù)信

T -

0 廣州大 制 H0(j)FT[h0(tFT[u(t)u(tTs

-3-

-

|Hs0() 2s：零階保持器的頻率響：

H0(j)TsSa( s2

零階零階

h0(t)u(t)u(tTs

廣