信号与系统_复习总结(完整资料).doc
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信号与系统_复习知识总结信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程,主要介绍信号与系统的基本概念、性质、表示方法、处理方法、分析方法等。
在学习信号与系统的过程中,我们需要掌握的知识非常多,下面是我对信号与系统的复习知识的总结。
一、信号的基本概念1.信号的定义:信号是随时间或空间变化的物理量。
2.基本分类:(1)连续时间信号:在整个时间区间内有无穷多个取值的信号。
(2)离散时间信号:只在一些特定时刻上有取值的信号。
(3)连续振幅信号:信号的幅度在一定范围内连续变化。
(4)离散振幅信号:信号的幅度只能取离散值。
二、信号的表示方法1.连续时间信号的表示方法:(1)方程式表示法:用数学表达式表示信号。
(2)波形表示法:用图形表示信号。
2.离散时间信号的表示方法:(1)序列表示法:用数学序列表示信号。
(2)图形表示法:用折线图表示离散时间信号。
三、连续时间系统的性质1.线性性质:(1)加性:输入信号之和对应于输出信号之和。
(2)齐次性:输入信号的倍数与输出信号的倍数相同。
2.时不变性:系统的输出不随输入信号在时间上的变化而变化。
3.扩展性:输入信号的时延会导致输出信号的时延。
4.稳定性:系统的输出有界,当输入信号有界时。
5.因果性:系统的输出只依赖于当前和过去的输入信号值。
6.可逆性:系统的输出可以唯一地反映输入信号的信息。
四、离散时间系统的性质1.线性性质:具有加性和齐次性。
2.时不变性:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。
3.稳定性:系统的输出有界,当输入信号有界时。
4.因果性:系统的输出只依赖于当前和过去的输入信号值。
五、连续时间系统的分类1.时不变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。
2.线性时不变系统:具有加性和齐次性。
3.时变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移,并且系统的系数是时间的函数。
4.非线性系统:不具有加性和齐次性。
六、离散时间线性时不变系统的分类1.线性时变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。
信号与系统期末重点总结一、信号与系统的基本概念1. 信号的定义:信号是表示信息的物理量或变量,可以是连续或离散的。
2. 基本信号:单位阶跃函数、冲激函数、正弦函数、复指数函数等。
3. 常见信号类型:连续时间信号、离散时间信号、周期信号、非周期信号。
4. 系统的定义:系统是将输入信号转换为输出信号的过程。
5. 系统的分类:线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统。
二、连续时间信号与系统1. 连续时间信号的表示与运算(1)复指数信号:具有指数项的连续时间信号。
(2)幅度谱与相位谱:复指数信号的频谱特性。
(3)周期信号:特点是在一个周期内重复。
(4)连续时间系统的线性时不变性(LTI):线性组合和时延等。
2. 连续时间系统的时域分析(1)冲激响应:单位冲激函数作为输入的响应。
(2)冲击响应与系统特性:系统的特性通过冲击响应得到。
(3)卷积积分:输入信号与系统冲激响应的积分运算。
3. 连续时间系统的频域分析(1)频率响应:输入信号频谱与输出信号频谱之间的关系。
(2)Fourier变换:将时域信号转换为频域信号。
(3)Laplace变换:用于解决微分方程。
三、离散时间信号与系统1. 离散时间信号的表示与运算(1)离散时间复指数信号:具有复指数项的离散时间信号。
(2)离散频谱:离散时间信号的频域特性。
(3)周期信号:在离散时间中周期性重复的信号。
(4)离散时间系统的线性时不变性:线性组合和时延等。
2. 离散时间系统的时域分析(1)单位冲激响应:单位冲激序列作为输入的响应。
(2)单位冲击响应与系统特性:通过单位冲激响应获取系统特性。
(3)线性卷积:输入信号和系统单位冲激响应的卷积运算。
3. 离散时间系统的频域分析(1)离散时间Fourier变换(DTFT):将离散时间信号转换为频域信号。
(2)离散时间Fourier级数(DTFS):将离散时间周期信号展开。
(3)Z变换:傅立叶变换在离散时间中的推广。
四、采样与重构1. 采样理论(1)奈奎斯特采样定理:采样频率必须大于信号频率的两倍。
信号与系统-复习总结.doc信号与系统复习总结前言信号与系统是电子工程、通信工程和自动控制等专业的基础课程之一。
它主要研究信号的特性、系统的分析方法以及信号与系统之间的相互作用。
通过对信号与系统的学习,可以为后续课程打下坚实的基础。
以下是我对信号与系统课程的复习总结。
第一部分:信号的基本概念1.1 信号的分类信号可以分为连续时间信号和离散时间信号,根据信号的确定性与否,又可以分为确定性信号和随机信号。
1.2 信号的基本属性信号的基本属性包括幅度、频率、相位和时延等。
这些属性决定了信号的基本特性。
1.3 信号的运算信号的基本运算包括加法、减法、乘法、卷积等。
这些运算是信号处理中的基础。
第二部分:系统的特性2.1 系统的分类系统可以分为线性时不变系统(LTI系统)、线性时变系统、非线性系统等。
2.2 系统的特性系统的特性包括因果性、稳定性、可逆性等。
这些特性决定了系统对信号的处理能力。
2.3 系统的数学模型系统的数学模型通常包括差分方程、状态空间模型、传递函数等。
第三部分:信号与系统的分析方法3.1 时域分析时域分析是直接在时间轴上对信号进行分析的方法,包括信号的时域特性分析和系统的时域响应分析。
3.2 频域分析频域分析是将信号从时间域转换到频率域进行分析的方法,包括傅里叶变换、拉普拉斯变换等。
3.3 复频域分析复频域分析是利用拉普拉斯变换将信号和系统从时域转换到复频域进行分析的方法。
3.4 系统的状态空间分析状态空间分析是一种现代的系统分析方法,它利用状态变量来描述系统的动态行为。
第四部分:信号与系统的实际应用4.1 通信系统信号与系统的知识在通信系统中有着广泛的应用,如信号的调制与解调、信道编码与解码等。
4.2 控制系统在控制系统中,信号与系统的知识用于系统的设计和分析,如PID控制器的设计、系统稳定性分析等。
4.3 滤波器设计滤波器设计是信号处理中的一个重要应用,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的设计。
信号与系统知识点详细总结1. 信号与系统概念信号是指一种可以传递信息的载体,它可以是电气信号、光信号、声音等形式,常见的信号有连续信号和离散信号两种。
连续信号是定义在连续的时间域上的信号,例如声音信号;离散信号是定义在离散的时间域上的信号,例如数字信号。
系统是对输入信号进行加工处理的装置,它可以是线性系统或非线性系统、时变系统或时不变系统。
线性系统具有叠加性质,即输入信号的线性组合对应于输出信号的线性组合;非线性系统不满足叠加性质。
时变系统的特性随着时间的变化而改变,时不变系统的特性与时间无关。
2. 信号的分类信号可以按多种属性进行分类,例如按时间属性分类可分为连续信号和离散信号;按能量和功率分类可分为能量信号和功率信号,能量信号在有限时间内的总能量是有限值,功率信号在无穷时间内的平均功率是有限值;按周期性分类可分为周期信号和非周期信号,周期信号在一定时间间隔内具有重复的规律性。
3. 时域分析时域分析是指对信号在时间域上的特性进行分析,主要包括信号的幅度、相位、频率等方面。
信号的幅度是指信号的大小,可以用振幅来表示;相位是指信号在时间轴上的偏移量;频率是指信号的周期性特征。
时域分析的工具主要包括冲激响应、单位阶跃响应、单位斜坡响应等。
冲激响应是指系统对单位冲激信号的响应,它可以用来描述系统的线性性、时不变性等性质;单位阶跃响应是指系统对单位阶跃信号的响应,可以用来求系统的单位脉冲响应;单位斜坡响应是指系统对单位斜坡信号的响应,可以用来在频域中求系统的频率响应。
4. 频域分析频域分析是指对信号在频域上的特性进行分析,主要包括信号的频谱分布、频率成分等方面。
频域分析的工具主要包括傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换等。
傅里叶变换是将信号在时间域和频域之间进行转换的一种数学工具,可以将时域信号转换成频域信号,也可以将频域信号转换成时域信号。
傅里叶级数是对周期信号进行频域分析的工具,可以将周期信号展开成一组正弦和余弦函数的线性组合;拉普拉斯变换是对信号在复频域上的分析工具,用于分析线性时不变系统的频域特性。
完整版)信号与系统知识点整理第一章信号是信息的表现形式,是传递和处理信息的载体,可以传达某种物理现象的特性。
系统是由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的整体,具有特定的功能。
信号作用于系统会产生反应,系统对信号有选择做出的反应。
通常把信号分为五种类型:连续信号与离散信号、偶信号和奇信号、周期信号与非周期信号、确定信号与随机信号、能量信号与功率信号。
连续信号在所有的时刻或位置都有定义,而离散信号只在某些离散的时刻或位置才有定义。
确定信号任何时候都有确定值,而随机信号出现之前具有不确定性。
能量信号的平均功率为零,功率信号的能量为无穷大,因此信号只能在能量信号与功率信号间取其一。
自变量线性变换的顺序应该先时间平移,后时间变换做缩放。
需要注意的是,对离散信号做自变量线性变换会产生信息的丢失。
系统对阶跃输入信号的响应反映了系统对突然变化的输入信号的快速响应能力,也称为开关效应。
单位冲激信号是持续时间极短、幅度极大的实际信号的数学近似。
对于储能状态为零的系统,系统在单位冲激信号作用下产生的零状态响应,可以揭示系统的有关特性,例如测试电路的瞬态响应。
冲激偶是单位冲激信号的一阶导数,包含一对冲激信号,一个位于t=0-处,强度正无穷大,另一个位于t=0+处,强度负无穷大。
要求冲激偶作为对时间积分的被积函数中一个因子,其他因子在冲激偶出现处存在时间的连续导数。
斜升信号是单位阶跃信号对时间的积分,即为单位斜率的斜升信号。
系统具有六个方面的特性,包括稳定性、记忆性、因果性、可逆性、时变性与非时变性、线性性。
对于任意有界的输入都只产生有界的输出的系统称为有界输入有界输出(BIBO)意义下的稳定系统。
记忆系统的输出取决于过去或将来的输入,而非记忆系统的输出只取决于现在的输入有关,而与现时刻以外的输入无关。
信号与系统复习要点第一章1、怎样判断信号是否是周期的?周期的计算2、信号的基本运算:反转、平移、尺度变换3、阶跃函数和冲激函数的概念,图形,它们之间的关系,特别是冲激函数的性质4、系统特性的分析方法(线性、时不变性、因果性、稳定性)第二章1、LTI连续系统微分方程的经典解法(了解)2、零输入响应与零状态响应的概念要了解3、冲激响应与阶跃响应的概念要清楚,以及它们之间的关系要掌握以上连续系统的时域分析部分不出大题,因为这些题目可以由F变换或者S 变换来解决。
4、卷积积分的定义,求解过程要明白,但重点掌握利用典型信号的卷积积分以及卷积积分的性质来做题。
例如卷积的分配律和结合律,以及函数与冲激函数的卷积性质第三章1、掌握矩形脉冲信号的傅里叶级数和频谱,根据函数的对称性质判断傅立叶级数中包含的谐波成分2、周期矩形脉冲的频谱特性,随着周期矩形脉冲的周期和脉冲宽度改变时,频谱会发生什么改变3、傅立叶变化的定义式4、常用信号的傅立叶变换5、傅立叶变化的性质掌握线性、尺度变换、时移、频移、卷积、时域微分、频域微分6、抽样定理第四章1、拉普拉斯变换的定义式2、因果信号、反因果信号、双边信号的收敛域3、拉普拉斯变换的性质重点掌握线性、尺度变换、时移、复频移、卷积、时域微分、S 域微分、初值和终值定理4、拉普拉斯逆变换的求解中重点掌握部分分式展开法5、在由F (s )求解f (t )的过程中要注意应用拉普拉斯变换的各种性质和常用的变换对6、复频域分析系统7、由系统函数零、极点分布决定时域特性、全通函数与最小相移函数的零、极点分布8、 线性系统的稳定性 第五章1、LTI 系统的频域分析法——傅立叶变换法2、无失真传输的条件3、理想低通滤波器4、调制与解调信号与系统课后习题第一章选择题1. f (5-2t )是如下运算的结果________.A) f (-2t )右移5 B) f (-2t )左移5 C) f (-2t )右移25 D) f (-2t )左移25C2. ()at t f -0是如下运算的结果________.A)()at f -右移0t B) ()at f -左移0t C) ()at f -右移a t 0 D) ()at f -左移at0 C3. 信号)34cos(3)(π+=t t x 的周期为________.A)π2 B)π C)2π D)π2C4. 信号)30cos()10cos(2)(t t t f -=的周期为________.A)15π B)5π C)π D)10π B5. 若)(t x 是己录制声音的磁带,则下列表述错误的是________.A. )(t x -表示将此磁带倒转播放产生的信号B. )2(t x 表示将此磁带放音速度降低一半播放C. )(0t t x -表示将此磁带延迟0t 时间播放D. )(2t x 表示将磁带的音量放大一倍播放 B6. f (7-3t )是如下运算的结果________.A) f (-3t )右移7 B) f (-3t )左移7 C) f (-3t )右移37 D) f (-3t )左移37 C7. 信号)65sin(2)(π+=t t x 的周期为________.A)π2 B)52π C)5πD)π2 B8. 将信号f (t ) 进行平移变换为________.A 、f (t –t 0)B 、f (k–k 0)C 、f (at )D 、f (-t ) A9. 将信号f (t )进行尺度变换为________.A 、f (at )B 、f (t –k 0)C 、f (t –t 0)D 、f (-t ) A 10 积分⎰∞∞--dt t t )()2(δ(等于________.A.2-B.)(2t δ-C.)2(-t uD.22δ()t -A11. 下列基本单元属于倍乘器的是________.A) B)C) D)A 12 积分⎰∞∞-dt t )(e 3t -δ等于________.A.2B.0C.1D.()t δC13. 已知系统的激励e (t )与响应r (t )的关系为:dtt de t r )()(=则该系统为________. A)线性时不变系统 B)线性时变系统 C)非线性时不变系统 D)非线性时变系统 A14. 已知系统的激励e (t )与响应r (t )的关系为:)(5)(t e t r =,则该系统为________. A)线性时不变系统 B)线性时变系统 C)非线性时不变系统 D)非线性时变系统 A15. 已知系统的激励e (t )与响应r (t )的关系为:)1()(t e t r -=,则该系统为________.A)线性时不变系统 B)线性时变系统 C)非线性时不变系统 D)非线性时变系统 B16. 已知系统的激励e (t )与响应r (t )的关系为:)()()(t u t e t r = 则该系统为________.A)线性时不变系统 B)线性时变系统 C)非线性时不变系统 D)非线性时变系统 B17. 已知系统的激励)(t e 与响应)(t r 的关系为:)()(2t e t r = 则该系统为________.A )线性时不变系统 B)线性时变系统 C)非线性时不变系统 D)非线性时变系统 C18. 已知系统的激励)(t e 与响应)(t r 的关系为:)2()(t e t r = 则该系统为________.A )线性时不变系统 B)线性时变系统 C)非线性时不变系统 D)非线性时变系统 B19. 已知系统的激励)(t e 与响应)(t r 的关系为:)5()(t e t r = 则该系统为________. A )线性时不变系统 B)线性时变系统 C)非线性时不变系统 D)非线性时变系统 B 填空题1. =⋅t t cos )(δ__________________。
信号与系统知识要点第一章信号与系统, t 01,t 0(t )0, t 0单位阶跃信号(t) u(t )0 单位冲激信号0,t(t ) 1d (t ) (t )dtt( )d (t )(t ) 的性质:f (t ) (t ) f (0) (t )f (t ) (t t 0 )f (t 0 ) (t t 0 )f (t ) (t)dtf (0)f (t ) (t t 0 )dt f (t 0 )(t ) ( t )(tt 0 ) [ (t t 0 )]1 (t)(at )a(at t 0 )1 (t t)aa 单位冲激偶信号(t)(t )d (t )dt(t ) ( t)(t t 0 )[ (t t 0 )](t )dt 0t( )d (t )f (t ) (t)f (0) (t) f (0) (t)f (t ) (t t 0 )f (t 0 ) (t t 0 ) f (t 0 ) (t t 0 )f (t ) (t) dt f (0)f (t ) (t t 0 ) dtf (t 0 )符号函数 sgn(t )1,tsgn(t )0, t 0 或 sgn(t ) u(t ) u( t ) 2u(t ) 11,t单位斜坡信号r (t)0, t 0 tdr (t) r (t ) tu(t)r (t )u( )du(t)t,tdt门函数 g (t )g (t)1, t2 0, 其他取样函数 Sa(t ) sin ttsin t lim Sa(t)Sa(0) lim 1tt 0t 0当 t k(k1, 2,ggg)时, Sa(t ) 0Sa(t)dtsin t dt lim sin t 0ttt第二章连续时间信号与系统的时域分析1 、基本信号的时域描述( 1 )普通信号普通信号可以用一个复指数信号统一概括,即f (t ) Ke st ,t 式中 sj , K 一般为实数,也可以为复数。
根据与 的不同情况, f (t ) 可表示下列几种常见的普通信号。
信号与系统知识点汇总总结一、信号与系统概念1. 信号的定义和分类2. 系统的定义和分类3. 时域和频域分析二、连续时间信号与系统1. 连续时间信号与系统的性质2. 连续时间信号的基本操作3. 连续时间系统的性质4. 连续时间系统的特性方程和驻点三、离散时间信号与系统1. 离散时间信号与系统的性质2. 离散时间信号的基本操作3. 离散时间系统的性质4. 离散时间系统的特性方程和驻点四、傅里叶分析1. 傅里叶级数2. 傅里叶变换3. 傅里叶变换的性质4. 傅里叶变换的逆变换五、拉普拉斯变换1. 拉普拉斯变换的定义2. 拉普拉斯变换定理3. 拉普拉斯变换的性质4. 拉普拉斯变换的逆变换六、Z变换1. Z变换的定义2. Z变换的性质3. Z变换与拉普拉斯变换的关系4. Z变换在离散时间系统分析中的应用七、系统的时域分析1. 系统的冲击响应2. 系统的单位脉冲响应3. 系统的阶跃响应4. 系统的时域性能指标八、系统的频域分析1. 系统的频率响应2. 系统的幅频特性3. 系统的相频特性4. 系统的频域性能指标九、信号与系统的稳定性1. 连续时间系统的稳定性2. 离散时间系统的稳定性3. 系统的相对稳定性十、线性时不变系统1. 线性系统的性质2. 时不变系统的性质3. 线性时不变系统的连续时间性能分析4. 线性时不变系统的离散时间性能分析十一、激励响应系统1. 激励响应系统的特性2. 激励响应系统的连续时间分析3. 激励响应系统的离散时间分析十二、卷积运算1. 连续时间信号的卷积运算2. 离散时间信号的卷积运算3. 卷积的性质和应用结语信号与系统是电子信息专业的重要基础课程,掌握好这门课程的知识对学生日后的学习和工作都有重要的帮助。
通过本文的知识点汇总总结,相信读者对信号与系统这门课程会有更深入的理解和掌握,希望对大家的学习有所帮助。
信号与系统复习资料一、信号与系统的基本概念信号在工程和科学领域中起着重要的作用,它们传输着信息和能量。
信号可以是连续的或离散的,并且可以是模拟的或数字的。
系统是用来处理信号的工具,它们可以是线性的或非线性的,并且可以是时不变的或时变的。
在信号与系统的学习中,我们需要了解信号的性质、系统的特性以及它们之间的相互关系。
二、连续时间信号与离散时间信号连续时间信号是在连续时间域上表示的信号,它们在每个时间点都有定义。
离散时间信号是在离散时间点上采样的信号,它们只在有限的时间点上有定义。
连续时间信号和离散时间信号可以通过采样和保持操作相互转换。
三、信号的分类根据信号的性质,信号可以被分类为周期信号和非周期信号。
周期信号具有重复的模式,并且在无穷远处也保持有界。
非周期信号则没有重复的模式,并且在无穷远处不保持有界。
另外,信号还可以是基带信号或带通信号,基带信号是直接由信息源产生的信号,而带通信号是通过调制技术从基带信号中得到的。
四、连续时间系统与离散时间系统连续时间系统是用连续时间输入信号产生连续时间输出信号的系统,离散时间系统是用离散时间输入信号产生离散时间输出信号的系统。
系统可以是线性的或非线性的。
线性系统遵循叠加原则,输出信号是输入信号的线性组合。
非线性系统则不遵循叠加原则。
五、信号的时域分析时域分析是通过观察信号在时间上的变化来研究信号的性质。
常用的时域分析技术包括时域图、自相关函数、互相关函数等。
时域图是信号在时间轴上的表示,可以直观地观察信号的振幅、频率和相位等特性。
自相关函数衡量信号与自身在不同时间点之间的相似度,互相关函数衡量两个信号之间的相似度。
六、信号的频域分析频域分析是通过观察信号在频率上的变化来分析信号的性质。
傅里叶变换是常用的频域分析工具,它将信号从时域转换到频域。
傅里叶变换可以将信号表示为一系列复指数函数的线性组合,其中每个复指数函数对应一个频率。
功率谱密度函数是衡量信号在不同频率上的能量分布情况和频率成分的重要工具。
信号与系统课程总结(大全5篇)第一篇:信号与系统课程总结信号与系统总结一信号与系统的基本概念 1信号的概念信号是物质运动的表现形式;在通信系统中,信号是传送各种消息的工具。
2信号的分类①确定信号与随机信号取决于该信号是否能够由确定的数学函数表达②周期信号与非周期信号取决于该信号是否按某一固定周期重复出现③连续信号与离散信号取决于该信号是否在所有连续的时间值上都有定义④因果信号与非因果信号取决于该信号是否为有始信号(即当时间t小于0时,信号f(t)为零,大于0时,才有定义)3系统的概念即由若干相互联系,相互作用的单元组成的具有一定功能的有机整体 4系统的分类无记忆系统:即输出只与同时刻的激励有关记忆系统:输出不仅与同时刻的激励有关,而且与它过去的工作状态有关 5信号与系统的关系相互依存,缺一不可二连续系统的时域分析 1零输入响应与零状态响应零输入响应:仅有该时刻系统本身具有的起始状态引起的响应零状态响应:在起始状态为0的条件下,系统由外加激励信号引起的响应注:系统的全响应等于系统的零输入响应加上零状态响应2冲激响应与阶跃响应单位冲激响应:LTI系统在零状态条件下,由单位冲激响应信号所引起的响应单位阶跃响应:LTI系统在零状态条件下,由单位阶跃响应信号所引起的响应三傅里叶变换的性质与应用 1线性性质2脉冲展缩与频带变化时域压缩,则频域扩展时域扩展,则频域压缩 3信号的延时与相位移动当信号通过系统后仅有时间延迟而波形保持不变,则系统将使信号的所有频率分量相位滞后四拉普拉斯变换1傅里叶变换存在的条件:满足绝对可积条件注:增长的信号不存在傅里叶变换,例如指数函数 2卷积定理表明:两个时域函数卷积对应的拉氏变换为相应两象函数的乘积五系统函数与零、极点分析 1系统稳定性相关结论①稳定:若H(s)的全部极点位于s的左半平面,则系统是稳定的;②临界稳定:若H(s)在虚轴上有s=0的单极点或有一对共轭单极点,其余极点全在s的左半平面,则系统是临界稳定的;③不稳定:H(s)只要有一个极点位于s的右半平面,或者虚轴上有二阶或者二阶以上的重极点,则系统是不稳定的。
(完整版)信号与系统知识点整理第一章1.什么是信号?是信息的载体,即信息的表现形式。
通过信号传递和处理信息,传达某种物理现象(事件)特性的一个函数。
2.什么是系统?系统是由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。
3.信号作用于系统产生什么反应?系统依赖于信号来表现,而系统对信号有选择做出的反应。
4.通常把信号分为五种:连续信号与离散信号偶信号和奇信号周期信号与非周期信号确定信号与随机信号能量信号与功率信号5.连续信号:在所有的时刻或位置都有定义的信号。
6.离散信号:只在某些离散的时刻或位置才有定义的信号。
通常考虑自变量取等间隔的离散值的情况。
7.确定信号:任何时候都有确定值的信号。
8.随机信号:出现之前具有不确定性的信号。
可以看作若干信号的集合,信号集中每一个信号出现的可能性(概率)是相对确定的,但何时出现及出现的状态是不确定的。
9.能量信号的平均功率为零,功率信号的能量为无穷大。
因此信号只能在能量信号与功率信号间取其一。
10.自变量线性变换的顺序:先时间平移,后时间变换做缩放.注意:对离散信号做自变量线性变换会产生信息的丢失!11.系统对阶跃输入信号的响应反映了系统对突然变化的输入信号的快速响应能力。
(开关效应)12.单位冲激信号的物理图景:持续时间极短、幅度极大的实际信号的数学近似。
对于储能状态为零的系统,系统在单位冲激信号作用下产生的零状态响应,可揭示系统的有关特性。
例:测试电路的瞬态响应。
13.冲激偶:即单位冲激信号的一阶导数,包含一对冲激信号,一个位于t=0-处,强度正无穷大;另一个位于t=0+处,强度负无穷大。
要求:冲激偶作为对时间积分的被积函数中一个因子,其他因子在冲激偶出现处存在时间的连续导数.14.斜升信号:单位阶跃信号对时间的积分即为单位斜率的斜升信号。
15.系统具有六个方面的特性:1、稳定性2、记忆性3、因果性4、可逆性5、时变性与非时变性6、线性性16.对于任意有界的输入都只产生有界的输出的系统,称为有界输入有界输出(BIBO )意义下的稳定系统。
重难点1。
信号的概念与分类 按所具有的时间特性划分:确定信号和随机信号; 连续信号和离散信号; 周期信号和非周期信号; 能量信号与功率信号; 因果信号与反因果信号;正弦信号是最常用的周期信号,正弦信号组合后在任一对频率(或周期)的比值是有理分数时才是周期的.其周期为各个周期的最小公倍数。
① 连续正弦信号一定是周期信号。
② 两连续周期信号之和不一定是周期信号。
周期信号是功率信号。
除了具有无限能量及无限功率的信号外,时限的或,∞→t 0)(=t f 的非周期信号就是能量信号,当∞→t ,0)(≠t f 的非周期信号是功率信号.1. 典型信号① 指数信号: ()atf t Ke =,a ∈R ② 正弦信号: ()sin()f t K t ωθ=+ ③ 复指数信号: ()st f t Ke =,s j σω=+ ④ 抽样信号: sin ()tSa t t= 奇异信号(1) 单位阶跃信号1()u t ={ 0t =是()u t 的跳变点.(2) 单位冲激信号单位冲激信号的性质:(1)取样性11()()(0)()()()f t t dt f t t f t dt f t δδ∞∞-∞-∞=-=⎰⎰相乘性质:()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=- (2)是偶函数 ()()t t δδ=- (3)比例性 ()1()at t aδδ=(4)微积分性质 d ()()d u t t tδ= ;()d ()tu t δττ-∞=⎰(5)冲激偶 ()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=- ;(0)t <(0)t >()1t dt δ∞-∞=⎰()0t δ=(当0t ≠时)()()d (0)f t t t f δ∞-∞''=-⎰()d ()tt t t δδ-∞'=⎰;()()t t δδ''-=-()d 0t t δ∞-∞'=⎰带跳变点的分段信号的导数,必含有冲激函数,其跳变幅度就是冲激函数的强度。
【最新整理,下载后即可编辑】第一章知识要点重难点一第A章A1.1本章重难点总结知识点一1)知识点定义2)背景或地位3)性质、作用4)相关知识点链接5)常见错误分析操作说明:当专业课学习到冲刺阶段后,考生学习会及时转移到直接考查概率高、考查难度大的重难点,即需要考生掌握和应用的重点、难点。
按照学科的内在逻辑、顺序呈现,并表现在ppt中。
1.2冲刺练习题及解析第二章重难点1.信号的概念与分类按所具有的时间特性划分:确定信号和随机信号;连续信号和离散信号;周期信号和非周期信号;能量信号与功率信号;因果信号与反因果信号;正弦信号是最常用的周期信号,正弦信号组合后在任一对频率(或周期)的比值是有理分数时才是周期的。
其周期为各个周期的最小公倍数。
①连续正弦信号一定是周期信号。
②两连续周期信号之和不一定是周期信号。
周期信号是功率信号。
除了具有无限能量及无限功率的信号外,时限的或,∞→t 0)(=t f 的非周期信号就是能量信号,当∞→t ,0)(≠t f 的非周期信号是功率信号。
1. 典型信号① 指数信号: ()at f t Ke =,a ∈R ② 正弦信号: ()sin()f t K t ωθ=+③ 复指数信号: ()st f t Ke =,s j σω=+ ④ 抽样信号:sin ()t Sa t t=奇异信号(1) 单位阶跃信号1()u t ={ 0t =是()u t 的跳变点。
(2) 单位冲激信号单位冲激信号的性质: (1)取样性 11()()(0)()()()f t t dt f t t f t dt f t δδ∞∞-∞-∞=-=⎰⎰相乘性质:()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=- (2)是偶函数 ()()t t δδ=- (3)比例性 ()1()at t aδδ=(4)微积分性质 d ()()d u t t tδ= ; ()d ()tu t δττ-∞=⎰(5)冲激偶()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=-;()()d (0)f t t t f δ∞-∞''=-⎰ ()d ()tt t t δδ-∞'=⎰ ;()()t t δδ''-=- ()d 0t t δ∞-∞'=⎰带跳变点的分段信号的导数,必含有冲激函数,其跳变幅度就是冲激(0)t <(0)t >()1t dt δ∞-∞=⎰ ()0t δ=(当0t ≠时)函数的强度。
正跳变对应着正冲激;负跳变对应着负冲激。
重难点2.信号的时域运算① 移位: 0()f t t +, 0t 为常数当0t >0时,0()f t t +相当于()f t 波形在t 轴上左移0t ;当0t <0时, 0()f t t +相当于()f t 波形在t 轴上右移0t 。
② 反褶: ()f t - ()f t -的波形相当于将()f t 以t =0为轴反褶。
③ 尺度变换: ()f at ,a 为常数当a >1时,()f at 的波形时将()f t 的波形在时间轴上压缩为原来的1a;当0<a <1时,()f at 的波形在时间轴上扩展为原来的1a。
④ 微分运算:()df t dt信号经微分运算后会突出其变化部分。
2. 系统的分类根据其数学模型的差异,可将系统划分为不同的类型:连续时间系统与离散时间系统;线性系统与非线性系统;时变系统与时不变系统;重难点3.系统的特性 (1) 线性性若同时满足叠加性与均匀性,则称满足线性性。
当激励为1122()()C f t C f t +(1C 、2C 分别为常数时),系统的响应为1122()()C y t C y t +。
线性系统具有分解特性:)()()(t y t y t y zs zi +=零输入响应是初始值的线性函数,零状态响应是输入信号的线性函数,但全响应既不是输入信号也不是初始值的线性函数。
(2) 时不变性 :对于时不变系统,当激励为0()f t t -时,响应为0()f t t -。
(3) 因果性线性非时变系统具有微分特性、积分特性。
重难点4.系统的全响应可按三种方式分解:;零状态响应零输入响应全响应)()()(t y t y t y zs zi +=;强迫响应自由响应全响应)()()(t y t y t y p h +=各响应分量的关系:111()()()k k k nnna ta ta t k zik zsk k k k y t A eB t A eA eB t ====+=++∑∑∑强迫响应自由响应零输入响应零状态响应重难点5.系统的零输入响应就是解齐次方程,形式由特征根确定,待定系数由-0初始状态确定。
零输入响应必然是自由响应的一部分。
重难点6.任意信号可分解为无穷多个冲激函数的连续和:⎰∞∞--=ττδτd t f t f )()()(那么系统的的零状态响应为激励信号与单位冲激响应的卷积积分,即)()()(t h t f t y zs *=。
零状态响应可分解为自由响应和强迫响应两部分。
重难点7.单位冲激响应的求解。
冲激响应)(t h 是冲激信号作用系统的零状态响应。
重难点8.卷积积分(1) 定义 ττττττd f t f d t f f t f t f )()()()()(*)(212121-=-=⎰⎰∞∞-∞∞-(2) 卷积代数 ① 交换律 )(*)()(*)((1221t f t f t f t f =② 分配率 )(*)()(*)()]()([*)(3121321t f t f t f t f t f t f t f +=+ ③ 结合律)](*)([*)()(*)](*)([321321t f t f t f t f t f t f =重难点9.卷积的图解法 ( 求某一时刻卷积值)1212()*()()()f t f t f f t d τττ∞-∞=-⎰卷积过程可分解为四步:(1)换元: t 换为τ→得 f 1(τ), f 2(τ)(2)反转平移:由f 2(τ)反转→ f 2(–τ) 右移t → f 2(t-τ) (3)乘积: f 1(τ) f 2(t-τ)(4)积分: τ从 –∞到∞对乘积项积分。
(3)性质1)f (t )*δ(t)=δ(t )*f (t ) = f (t ))()(*)(00t t f t t t f -=-δ)()(*)(2121t t t f t t t t f --=--δ(210,,t t t 为常数)2)f (t )*δ’(t ) = f’(t ) 3)f (t )*u (t )()()d ()d tf u t f τττττ∞-∞-∞=-=⎰⎰u (t ) *u (t ) = tu (t )4)[]121221d ()d ()d ()*()*()()*d d d n n nn n nf t f t f t f t f t f t t t t ==5)121212[()*()]d [()d ]*()()*[()d ]t ttf f f f t f t f τττττττ-∞-∞-∞==⎰⎰⎰6) f 1(t –t 1)* f 2(t –t 2) = f 1(t –t 1 –t 2)* f 2(t) = f 1(t)* f 2(t –t 1 –t 2) = f (t –t 1 –t 2)7) 两个因果信号的卷积,其积分限是从0到t 。
8)系统全响应的求解方法过程归纳如下:a.根据系统建立微分方程;b.由特征根求系统的零输入响应)(t y zi ;c.求冲激响应)(t h ;d.求系统的零状态响应)()()(t h t f t y zs *=;e.求系统的全响应)()()(t y t y t y zs zi +=。
重难点10.周期信号的傅里叶级数任一满足狄利克雷条件的周期信号()f t (1T 为其周期)可展开为傅里叶级数。
(1)三角函数形式的傅里叶级数0111()[cos()sin()]n n n f t a a n t b n t ωω∞==++∑式中112T πω=,n 为正整数。
直流分量01011()t T t a f t dt T +=⎰余弦分量的幅度010112()cos()t Tn t a f t n t dt T ω+=⎰正弦分量的幅度010112()sin()t Tn t b f t n t dt T ω+=⎰三角函数形式的傅里叶级数的另一种形式为011()cos()n n n f t a A n t ωϕ∞==++∑(2)指数形式的傅里叶级数1()jn tnn f t F eω∞=-∞=∑ 式中,n 为从-∞到+∞的整数。
复数频谱011011()t T jn t n t F f t e dtT ω+-=⎰利用周期信号的对称性可以简化傅里叶级数中系数的计算。
从而可知周期信号所包含的频率成分。
有些周期信号的对称性是隐藏的,删除直流分量后就可以显示其对称性。
①实偶函数的傅里叶级数中不包含正弦项,只可能包含直流项和余弦项。
()()f t f t =-,纵轴对称(偶函数)00240()cos Tt n n t b a f t n tdt T +==Ω⎰,②实奇数的傅里叶级数中不包含余弦项和直流项,只可能包含正弦项。
()()f t f t =--,原点对称(奇函数)00240()sin Tt n n t a b f t n tdt T +==Ω⎰,()()2T f t f t =+,半周重叠(偶谐函数)无奇次谐波,只有直流和偶次谐波③实奇谐函数的傅里叶级数中只可能包含基波和奇次谐波的正弦、余弦项,而不包含偶次谐波项。
()()2Tf t f t -=+,半周镜像(奇谐函数)无偶次谐波,只有奇次谐波分量重难点11.从对周期矩形脉冲信号的分析可知:(1) 信号的持续时间与频带宽度成反比;(2) 周期T 越大,谱线越密,离散频谱将变成连续频谱; (3) 周期信号频谱的三大特点:离散性、谐波性、收敛性。
重难点12.傅里叶变换 傅里叶变换定义为 正变换()[()]()j t F f f t f t e dt ωω∞--∞==⎰逆变换11()[()]()2j t f t f F F e d ωωωωπ∞--∞==⎰频谱密度函数()F ω一般是复函数,可以写作 ()()()j F F e ϕωωω=其中()F ω是()F ω的模,它代表信号中个频谱分量的相对大小,是ω的偶函数。
()ϕω是()F ω的相位函数,它表示信号中各频率分量之间的相位关系,是ω的奇函数。
常用函数 F 变换对:δ(t ) 11 2πδ(ω)u (t )1()j πδωω+e -αt u (t )1j ωα+g τ(t ) 2Sa ωττ⎛⎫ ⎪⎝⎭sgn (t ) 2j ωe –α|t |222ααω+2()cos [()()]sin [()()]c j t c c c c c c c e t t j ωπδωωωπδωωδωωωπδωωδωω↔-↔++-↔+-- 重难点13.傅里叶变换的基本性质1) 线性特性 1212()()()()af t bf t aF j bF j ωω+↔+ 2) 对称特性 ()2()F jt f πω↔- 3) 展缩特性 1()()f at F j a aω←−→4) 时移特性 0-j t 0()()f t t F j e ωω-←→⋅ 5) 频移特性0j 0()[()]t f t e F j ωωω⋅←→-6) 时域卷积特性 1212()()()()f t f t F j F j ωω*←→⋅7) 频域卷积特性12121()()[()()]2f t f t F j F j ωωπ⋅←→* 8) 时域微分特性 ()()n nnd f j F j dtωω←→⋅ 9) 积分特性 1()()(0)()tf d F j F j ττωπδωω-∞←→+⎰10).频域微分特性()()n nnndF j t f t j d ωω←→⋅ 11)奇偶虚实性若()()()F R jX ωωω=+,则①()f t 是实偶函数()()f R ωω=,即()f ω为ω的实偶函数。