信号与系统总复习要点
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信号与系统知识要点第一章 信号与系统单位阶跃信号 1,0()()0,0t t u t t ε≥⎧==⎨<⎩ 单位冲激信号 ,0()0,0()1t t t t δδ∞-∞⎧∞=⎧=⎨⎪⎪≠⎩⎨⎪=⎪⎩⎰ ()()d t t dtεδ=()()t d t δττε-∞=⎰()t δ的性质:()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=-()()(0)f t t dt f δ∞-∞=⎰00()()()f t t t dt f t δ∞-∞-=⎰()()t t δδ=-00()[()]t t t t δδ-=-- 1()()at t aδδ=001()()t at t t a aδδ-=- 单位冲激偶信号 ()t δ'()()d t t dtδδ'=()()t t δδ''=--00()[()]t t t t δδ''-=---()0t dt δ∞-∞'=⎰ ()()td t δττδ-∞'=⎰()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=-00000()()()()()()f t t t f t t t f t t t δδδ'''-=---()()(0)f t t dt f δ∞-∞''=-⎰00()()()f t t t dt f t δ∞-∞''-=-⎰符号函数 sgn()t1,0sgn()0,01,0t t t t >⎧⎪==⎨⎪-<⎩或 sgn()()()2()1t u t u t u t =--=-单位斜坡信号 ()r t0,0()(),0t r t tu t t t <⎧==⎨≥⎩ ()()t r t u d ττ-∞=⎰ ()()dr t u t dt =门函数 ()g t τ1,()20,t g t ττ⎧<⎪=⎨⎪⎩其他取样函数sin ()tSa t t=0sin lim ()(0)lim1t t tSa t Sa t→→=== 当 (1,2,)()0t k k Sa t π==±±=时,sin ()t Sa t dt dt tπ∞∞-∞-∞==⎰⎰sin lim 0t tt →±∞=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st Ke t f =)(,+∞<<∞-t 式中ωσj s +=,K 一般为实数,也可以为复数。
信号与系统知识点总结复试一、信号的基本特性1. 信号的定义与分类信号是指随时间、空间或者其他独立变量的变化而变化的物理量,它可以是连续的也可以是离散的,可以是周期的也可以是非周期的。
按照不同的分类标准,信号可以被分为不同的类型,例如按照时间变量的类型可以分为时域信号和频域信号;按照取值的类型可以分为模拟信号和数字信号。
2. 基本信号及其性质常见的基本信号包括冲激信号、阶跃信号、正弦信号、复指数信号等,它们都有各自的特点和性质。
比如冲激信号的面积为1,幅度无限大,持续时间无限短,具有单位冲激响应的性质;阶跃信号在零点之前取值为0,在零点之后取值为1,具有单位阶跃响应的性质;正弦信号具有周期性、频率和幅度可调的性质。
3. 信号的运算信号的运算包括加法、乘法、延迟、抽取等操作,这些操作可以用来构建复杂的信号或者进行信号处理。
比如信号的加法是指将两个信号的对应点相加,乘法是指将两个信号的对应点相乘,延迟是指将信号沿时间轴平移。
4. 信号的变换信号的变换包括时域变换和频域变换两种,时域变换可以将信号从时域空间转换到频域空间,频域变换可以将信号从频域空间转换到时域空间。
常见的时域变换包括傅里叶变换、拉普拉斯变换,频域变换包括逆傅里叶变换、逆拉普拉斯变换等。
二、系统的基本特性1. 系统的定义与分类系统是指对一个或多个输入信号作用下,产生一个或多个输出信号的过程,它可以是线性的也可以是非线性的,可以是时不变的也可以是时变的。
按照不同的分类标准,系统可以被分为不同的类型,例如按照输入变量的类型可以分为时不变系统和时变系统;按照输出变量的类型可以分为线性系统和非线性系统。
2. 系统的性质线性系统具有叠加性和齐次性的性质,即若输入信号为x1(t)、x2(t),对应输出信号为y1(t)、y2(t),则对于任意常数a和b,有ax1(t)+bx2(t)对应于ay1(t)+by2(t);齐次性是指若输入信号为ax(t),对应输出信号为ay(t),则输入信号的缩放等于输出信号的缩放。
信号与系统知识点综合CT:连续信号DT:离散信号第一章信号与系统1、功率信号与能量信号性质:(1)能量有限信号的平均功率必为0;(2)非0功率信号的能量无限;(3)存在信号既不是能量信号也不是功率信号。
2、自变量变换(1)时移变换x(t)→x(t-t0),x[n]→x[n-n0](2)时间反转变换x(t)→x(-t),x[n]→x[-n](3)尺度变换x(t)→x(kt)3、CT、DT复指数信号周期频率CT 所有的w对应唯一TDT 为有理数4、单位脉冲、单位冲激、单位阶跃(1)DT信号关系(2)CT信号t=0时无定义关系(3)筛选性质(a)CT信号(b)DT信号5、系统性质(1)记忆系统y[n]=y[n-1]+x[n]无记忆系统y(t)=2x(t)(2)可逆系统y(t)=2x(t)不可逆系统y(t)=x2(t)(3)因果系统y(t)=2x(t)非因果系统y(t)=x(-t)(4)稳定系统y[n]=x[n]+x[n-1]不稳定系统(5)线性系统(零输入必定零输出)齐次性ax(t)→ay(t)可加性x1(t)+x2(t)→y1(t)+y2(t)(6)时不变系统x(t-t o)→y(t-t0)第二章1、DT卷积和,CT卷积积分2、图解法(1)换元;(2)反转平移;(3)相乘;(4)求和第三章CFS DFS1、CFS收敛条件:x(t)平方可积;Dirichlet条件。
存在“吉伯斯现象”。
DFS无收敛条件无吉伯斯现象2、三角函数表示第四、五章CTFT DTFT1、(1)CTFT(a)非周期收敛条件(充分非必要条件):x(t)平方可积;Dirichlet条件。
存在“吉伯斯现象”。
(b)周期(2)DTFT(a)非周期存在收敛条件不存在吉伯斯现象(b)周期2、对偶(1)CTFT、DFS 自身对偶CTFT的对偶性DFS的对偶性(2)DTFT与CFS 对偶3、时域、频域特性4、性质(1)时移与频移(a)CT信号(b)DT信号(2)时域微分(差分)和频域微分(求和)(a)CT信号(b)DT信号(3)时域扩展(内插)(a)CT信号(b)DT信号(4)共轭性质(a)CT信号(b)DT信号5、系统稳定系统才存在H(jw) y(t)=x(t)*h(t)Y(jw)=X(jw)H(jw)第六章时频特性1、模、相位2、无失真条件3、理想滤波器非因果,是物理不可能实现的。
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。
信号与系统复习书中最重要的三大变换几乎都有。
第一章 信号与系统 1、信号的分类①连续信号和离散信号 ②周期信号和非周期信号 连续周期信号f (t )满足f (t ) = f (t + m T ), 离散周期信号f(k )满足f (k ) = f (k + m N ),m = 0,±1,±2,…两个周期信号x(t),y(t)的周期分别为T 1和T 2,若其周期之比T 1/T 2为有理数,则其和信号x(t)+y(t)仍然是周期信号,其周期为T 1和T 2的最小公倍数。
③能量信号和功率信号 ④因果信号和反因果信号2、信号的基本运算(+ - × ÷) 2.1信号的(+ - × ÷)2.2信号的时间变换运算 (反转、平移和尺度变换) 3、奇异信号3.1 单位冲激函数的性质f (t ) δ(t ) = f (0) δ(t ) , f (t ) δ(t –a) = f (a) δ(t –a)例: 3.2序列δ(k )和ε(k ) f (k )δ(k ) = f (0)δ(k ) f (k )δ(k –k 0) = f (k 0)δ(k –k 0) 4、系统的分类与性质4.1连续系统和离散系统4.2 动态系统与即时系统 4.3 线性系统与非线性系统 ①线性性质 T [a f (·)] = a T [ f (·)](齐次性) T [ f 1(·)+ f 2(·)] = T[ f 1(·)]+T[ f 2(·)] (可加性)②当动态系统满足下列三个条件时该系统为线性系统:)0(d )()(f t t t f =⎰∞∞-δ)(d )()(a f t a t t f =-⎰∞∞-δ?d )()4sin(91=-⎰-t t t δπ)0('d )()('f t t f t -=⎰∞∞-δ)0()1(d )()()()(n n n f t t f t -=⎰∞∞-δ4)2(2])2[(d d d )(')2(0022=--=--=-==∞∞-⎰t t t t tt t t δ)(1||1)()()(t a a at n n n δδ⋅=)(||1)(t a at δδ=)(||1)(00a t t a t at -=-δδ)0()()(f k k f k =∑∞-∞=δy (·) = y f (·) + y x (·) = T[{ f (·) }, {0}]+ T[ {0},{x (0)}] (可分解性) T[{a f (·) }, {0}] = a T[{ f (·) }, {0}]T[{f 1(t ) + f 2(t ) }, {0}] = T[{ f 1 (·) }, {0}] + T[{ f 2 (·) }, {0}](零状态线性)T[{0},{a x 1(0) +b x 2(0)} ]= aT[{0},{x 1(0)}] +bT[{0},{x 2(0)}](零输入线性) 4.4时不变系统与时变系统T[{0},f (t - t d )] = y f (t - t d)(时不变性质)直观判断方法:若f (·)前出现变系数,或有反转、展缩变换,则系统为时变系统。
信号与系统知识点总结一、信号与系统概念1. 信号的基本概念信号是指传输信息的载体,可以是任意形式的能量,例如声音、图像、视频等。
信号分为连续信号和离散信号两种类型。
连续信号是指在任意时间范围内都有定义的信号,离散信号是指只在某些离散点上有定义的信号。
2. 系统的概念系统是指对输入信号进行处理并产生输出信号的过程。
系统分为线性系统和非线性系统两种类型。
线性系统满足叠加原理和齐次性质,而非线性系统不满足这两个性质。
3. 信号与系统的分类信号与系统可以按照不同的分类方式进行划分。
例如,按时间域和频率域可以将信号和系统分为时域信号和系统以及频域信号和系统。
二、时域分析1. 时域中的基本概念在时域中,信号经常被表示为在时间轴上的波形。
对信号进行时域分析,可以揭示信号的变化规律和特征。
例如,信号的幅度、频率、相位等特征。
2. 时域信号的表示时域信号可以分为连续信号和离散信号两种类型。
连续信号通常可以由函数来表示,而离散信号则可以用序列或数组来表示。
3. 线性时不变系统线性时不变系统是指系统具有线性和时不变两个性质。
线性性质意味着系统满足叠加原理和齐次性质,时不变性质意味着系统的响应与输入信号的时移无关。
三、频域分析1. 傅里叶变换傅里叶变换是将信号在时域中的表示转换为频域中的表示的数学工具。
它可以将信号转换为频谱,揭示信号的频率成分和能量分布。
傅里叶变换分为连续傅里叶变换和离散傅里叶变换两种。
2. 滤波器的频域特性滤波器可以用来对信号进行频域处理。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
滤波器对不同频率成分的信号有不同的响应,能够用来滤除不需要的频率分量,或者突出需要的频率分量。
3. 抽样定理抽样定理是指在进行模拟信号的离散化表示时,需要保证抽样率足够高,以避免混叠失真。
根据抽样定理,模拟信号进行离散化表示的采样频率需要大于信号最高频率的两倍。
四、系统响应分析1. 系统的时域响应系统的时域响应是指系统对输入信号的时域响应。
信号与系统重点总结一、信号的分类与特征1.根据信号的时间性质划分,可分为连续时间信号和离散时间信号。
连续时间信号在时间上连续变化,离散时间信号在时间上以离散的形式存在。
2.根据信号的取值范围划分,可分为有限长信号和无限长信号。
有限长信号在一定时间段内有非零值,无限长信号在时间上无边界。
3.根据信号的周期性划分,可分为周期信号和非周期信号。
周期信号在一定时间内以固定的周期重复出现,非周期信号没有固定的周期性。
4.根据信号的能量和功率划分,可分为能量信号和功率信号。
能量信号能量有限且为有限幅,功率信号在无穷时间上的平均能量有限。
二、连续时间信号的表示与处理1.连续时间信号的表示可以使用函数形式:s(t),其中t为连续变量,s(t)为连续时间信号的幅值。
2.连续时间信号的处理包括时域分析和频域分析。
时域分析主要研究信号的幅值和时间关系,频域分析主要研究信号的频率和振幅关系。
3.连续时间信号可以通过不同的运算方式进行处理,如时域卷积、频域卷积、微分和积分等操作,以实现信号的滤波、平滑和增强等功能。
三、离散时间信号的表示与处理1.离散时间信号的表示可以使用序列形式:x[n],其中n为整数变量,x[n]为离散时间信号的幅值。
2.离散时间信号的处理包括时域分析和频域分析。
时域分析主要研究信号的幅值和时间关系,在离散时间上进行运算,频域分析主要研究信号的频率和振幅关系,在离散频率上进行运算。
3.离散时间信号可以通过不同的运算方式进行处理,如时域卷积、频域卷积、差分和累加等操作,以实现信号的滤波、平滑和增强等功能。
四、连续时间系统的特性与分析1.连续时间系统可以通过输入信号和输出信号之间的关系来描述。
输入信号经系统处理后,输出信号的幅值和时间关系可以通过系统的传递函数来表示。
2.系统的特性包括因果性、稳定性、线性性和时不变性等。
因果性要求系统的输出只能依赖于过去的输入,稳定性要求系统的输出有界,线性性要求系统满足叠加原理,时不变性要求系统的特性不随时间变化。
信号与系统知识点总结1. 信号的分类信号可以分为连续信号和离散信号。
连续信号是在连续的时间范围内变化的信号,如声音信号、光信号等。
离散信号则是在离散的时间点上取值的信号,如数字信号、样本信号等。
信号还可以根据其能量或功率的性质来分类,能量信号是能量有限,而功率信号是功率有限。
对于周期信号和非周期信号,周期信号必须满足在某个周期内的所有时间点上的信号值是相同的。
2. 时域分析时域分析是研究信号在时间域上的特性,主要包括信号的幅度、相位、频率等。
时域分析有利于了解信号在时间上的变化规律,对于非周期信号可通过傅里叶变换将其分解为频谱成分,而对于周期信号可以利用傅里叶级数展开。
此外,还有拉普拉斯变换、Z变换等方法用于时域分析。
3. 频域分析频域分析是研究信号的频率特性,对于周期信号可以采用傅里叶级数展开进行频域分析,而对于非周期信号可以采用傅里叶变换进行频域分析。
频域分析有助于了解信号的频率分布情况,诸如频率分量的大小、相位、频率响应等。
4. 系统特性系统特性包括线性性、时不变性、因果性等。
线性时不变系统是信号与系统理论中最基本的概念之一,它是指系统对输入信号的线性组合具有线性响应,且系统的特性参数不随时间变化。
除了这些基本的特性外,系统还有稳定性、因果性、可逆性等特性。
稳定系统是指对于有限输入产生有限输出,因果系统则是指系统的输出只能由当前和过去的输入决定等。
5. 离散系统离散系统是指在离散的时间点上产生输出的系统,如数字滤波器、数字控制系统等。
离散系统与连续系统相比,具有离散时间的性质,其特性和分析方法也有所不同。
在离散系统中,常见的方法有差分方程描述、Z变换分析等。
而离散系统的特性与分析方法与连续系统有很大的差异,需要通过一定的数学工具进行分析与设计。
以上就是信号与系统的主要知识点总结,通过对这些知识的掌握,可以更好地理解信号的特性与系统的特性,从而应用于实际工程问题的处理与解决。
希望以上内容能对你的学习有所帮助。
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》知识要点第一章 信号与系统1、周期信号的判断 (1)连续信号思路:两个周期信号()x t 和()y t 的周期分别为1T 和2T ,如果1122T N T N =为有理数(不可约),则所其和信号()()x t y t +为周期信号,且周期为1T 和2T 的最小公倍数,即2112T N T N T ==。
(2)离散信号思路:离散余弦信号0cos n ω(或0sin n ω)不一定是周期的,当 ①2πω为整数时,周期02N πω=;②122N N πω=为有理数(不可约)时,周期1N N =; ③2πω为无理数时,为非周期序列注意:和信号周期的判断同连续信号的情况。
2、能量信号与功率信号的判断 (1)定义连续信号 离散信号信号能量: 2|()|k E f k ∞=-∞=∑信号功率: def2221lim ()d T T T P f t t T →∞-=⎰ /22/21lim|()|N N k N P f k N →∞=-=∑(2)判断方法能量信号: P=0E <∞, 功率信号: P E=<∞∞, (3)一般规律①一般周期信号为功率信号;②时限信号(仅在有限时间区间不为零的非周期信号)为能量信号;③还有一些非周期信号,也是非能量信号。
⎰∞∞-=t t f E d )(2def3 ① ②4、信号的基本运算1) 两信号的相加和相乘 2) 信号的时间变化a) 反转: ()()f t f t →- b) 平移: 0()()f t f t t →± c) 尺度变换: ()()f t f at →3) 信号的微分和积分注意: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。
正跳变对应着正冲激;负跳变对应着负冲激。
5、阶跃函数和冲激函数 (1)单位阶跃信号00()10t u t t <⎧=⎨>⎩0t =是()u t 的跳变点。
(2)单位冲激信号定义:性质:()1()00t dt t t δδ∞-∞⎧=⎪⎨⎪=≠⎩⎰ t1)取样性 11()()(0)()()()f t t dt f t t f t dt f t δδ∞-∞∞-∞=-=⎰⎰()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=-2)偶函数 ()()t t δδ=-3)尺度变换 ()1()at t aδδ=4)微积分性质 d ()()d u t t tδ= ()d ()t u t δττ-∞=⎰(3)冲激偶 ()t δ'性质: ()()(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∞-∞'=⎰(4)斜升函数 ()()()d tr t t t εεττ-∞==⎰(5)门函数 ()()()22G t t t τττεε=+--6、系统的特性 (重点:线性和时不变性的判断) (1)线性1)定义:若同时满足叠加性与均匀性,则称满足线性性质。
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。
(1)取样性⎰f(t)δ(t)dt=f(0)⎰d t ⎰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→∞,f(t)=0的非周期信号就是能量信号,当t→∞,f(t)≠0的非周期信号是功率信号。
1.典型信号①指数信号:f(t)=Ke at,a∈R②正弦信号:f(t)=K sin(ωt+θ)③复指数信号:f(t)=Ke st,s=σ+jωsin t④抽样信号:Sa(t)=t奇异信号(1)单位阶跃信号u(t)={01(2)单位冲激信号(t<0)(t>0)t=0是u(t)的跳变点。
⎰∞δ(t)dt=1-∞δ(t)=0(当t≠0时)单位冲激信号的性质:∞-∞∞-∞δ(t-t)f(t)dt=f(t)11相乘性质:f(t)δ(t)=f(0)δ(t)f(t)δ(t-t)=f(t)δ(t-t)000(2)是偶函数δ(t)=δ(-t)(3)比例性δ(at)=1δ(t)ad u(t)t(4)微积分性质δ(t)=;-∞δ(τ)dτ=u(t)(5)冲激偶f(t)δ'(t)=f(0)δ'(t)-f'(0)δ(t);⎰∞f(t)δ'(t)d t=-f'(0)⎰tδ'(t)d t=δ(t);-∞-∞δ'(-t)=-δ'(t)⎰∞δ'(t)d t=0-∞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。
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:f(t+t),t为常数00当t>0时,f(t+t)相当于f(t)波形在t轴上左移t;当t<0时,f(t+t)相当于f(t) 00000波形在t轴上右移t。
《信号与系统》总复习要点
第一章绪论
1.信号的分类:模拟信号,数字信号,离散信号,抽样信号2.信号的运算:移位、反褶、尺度、微分、积分、加法和乘法3. δ(t)的抽样性质 (式1-14)
4.线性系统的定义:齐次性、叠加性
5.描述连续时间系统的数字模型:微分方程
描述离散时间系统的数字模型:差分方程
6.连续系统的基本运算单元:加法器,乘法器,积分器离散系统的基本运算单元:加法器,乘法器,延时器
7.连续系统的分析方法:时域分析方法,频域分析法(FT),复频域分析法(LT)
离散子系统的分析方法:时域分析方法,Z域分析方法8.系统模拟图的画法
9.系统线性、时不变性、因果性的判定
第二章连续时间系统的时域分析
1.微分方程的齐次解+特解的求法
自由响应+强迫响应
2.系统的零输入响应+零状态响应求法
3.系统的暂态响应+稳态响应求法
4.0-→0+跳变量冲激函数匹配法
5.单位冲激响应h(t), 单位阶跃响应g(t), 与求法
h(t)=g'(t), g(t)=h (-1)(t)
类似δ(t)与u(t)的关系
6.卷积的计算公式,零状态响应
y zs (t)=e(t)*h(t)=∫
∞-∞e(τ)h(t-τ)d τ
=h(t)*e(t)
7.卷积的性质
串连系统,并联系统的单位冲激响应
f(t)*δ(t)= f(t)
f(t)*δ(t-3)= f(t-3)
8. 理解系统的线性 P57 (1) (2) (3)
第三章 傅立叶变换 t →w
1.周期信号FS ,公式,频谱:离散谱,幅度谱
2.非周期信号FT ,公式,频谱:连续谱,密度谱
3. FT FT -1
4.吉布斯现象 P100---P101
5.典型非周期信号的FT (单矩形脉冲)
6.FT 的性质
①对称性
②信号时域压缩,频域展宽 P127,P128 ()[]⎪⎭⎫ ⎝⎛=a F a at f F ω1()()j t F f t e dt ωω∞
--∞=⎰1()()2j t f t F e d ωωωπ∞-∞=⎰
③尺度和时移性质 P129
④频移性质:频谱搬移 cos(w 0t)的FT
⑤时域微积分特性,频域微分特性
⑥卷积定理(时域卷积定理、频域卷积定理)
7.周期信号的FT :冲激
8.抽样信号f s (t)的FT 及频谱F s (ω)
9.抽样定理①条件 f s >=2f m w s >=2w m
②奈奎斯特频率 f s =2f m
③奈奎斯特间隔 T s =1/f s
10.关于频谱混叠的概念
第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s 域分析 t →s 1. LT LT -1
2.典型信号的LT
3.LT 性质:时移,频移,尺度,卷积
()j 1e b
a
f at b F a a ωω⎛⎫+↔⋅ ⎪⎝⎭0001[()cos()][()()]2
F f t t F F ωωωωω=++-()()⎰∞
∞--=t
t f s F t
s d e ()()⎰∞
+∞-=j j d e j π21 σσs
s F t f t s []0
00()()()e st L f t t u t t F s ---=()e ()
αt L f t F s α-⎡⎤=+⎣⎦[]()1() 0s L f at F a a a ⎛⎫
=> ⎪⎝⎭
4.LT 的逆变换①查表法
②部分分式展开法(系数求法)
③留数法
5.LT 分析法 (第四章课件63张,64张,78张,81张) 求H(s), h(t), y zi (t), y zs (t), y(t)
6.系统函数H(s) h(t) 一对拉氏变换对 H(s)的极点决定h(t)的形式
H(s)的零点影响h(t)的幅度和相位
7.H(s)的零极点 稳定性: ①
②极点全在S 面左半面 P241 例4-26 8.连续系统的频响特性 H(jw)=H(s)│s=jw
9.全通网络(相位校正),最小相移网络
第五章 傅立叶变换应用于通信系统-滤波、调制与抽样
1.h(t) H(jw) 构成傅式变换对
2.无失真传输概念
3.实现无失真传输的系统要满足的时域条件、频域条件
4.理想低通滤波器的频响特性,及其单位冲激响应
5.信号调制、解调的原理
()
||h t dt M ∞
-∞≤⎰
第七章 离散时间系统的时域分析
1.离散序列的周期判定:2π/w 0,分三种情况讨论
2.离散时间信号的运算、典型离散时间信号
3.离散系统的阶次确定
4.离散时间系统的差分方程,及模拟图的画法
5.u(n), δ(n), g(n), h(n)的关系
δ(n)= u(n)- u(n-1) h(n)= g(n)- g(n-1) 6.离散时间系统的时域求解法 (迭代、齐次解+特解、零输入+零状态)
7.离散系统的单位冲激响应h(n)及其求法
8.卷积和
9.系统的零状态响应y zs (n)=x(n)*h(n) 10.有限长两序列求卷积:x 1(n):长N x 2(n):长M 见书例7-16, 对位相乘求和法, 长度:N+M-1
11.卷积性质:见课件第七章2,第35张
12.离散系统的因果性,稳定性
时域:因果性 n<0 ,h(n)=0
稳定性 h(n)绝对可和
()()k u n n k δ∞==-∑0()()k g n h n k ∞
==-∑()()()()∑∞
-∞
=-=*m m n h m x n h n x ()n h n ∞
=-∞<∞
∑
第八章 Z 变换、离散时间系统的Z 域分析
1.LT →ZT: z=e sT
Z 平面与S 平面的映射关系
2. ZT
ZT -1
3.典型序列的Z 变换 4.Z 变换的收敛域: 有限长序列 有无0,∞
右边序列 圆外
左边序列 圆内
双边序列 圆环
5.逆Z 变换 ①查表法
②部分分式展开法(与LT -1
不同的,先得除以Z ) ③留数法
6.ZT 的性质
时移性质 (1)双边序列移位
(2)单边序列移位 ①左移 ②右移 序列的线性加权性质
序列的指数加权性质
卷积定理
7.Z 域分析法解差分方程:
书P81 例8-16
第八章课件2 第33张~37张 ()()n n X z x n z ∞-=-∞=∑()⎰-π=c n z z z X j
n x d 21)(1
8.系统函数H(z) h(n) H(z) Z 变换对 求H(z), h(n), y zs (n), y zi (n), y(n), H(e jw ) *见书P86:例8-19, P109 8-36 8-37
9.离散系统的稳定性,因果性
稳定性 因果性
时域 n<0, h(n)=0 频域 H(z)所有极点在单位圆内 收敛域(圆外)含单位圆
10.离散系统的频响特性
H(e jw )=H(z)│z=e
jw =│H(e jw )│e j ψ(w)
幅度谱:描点作图,2π为周期
相位谱
书P98,例8-22, 第八章课件:59张,60张 ()n h n ∞=-∞
<∞∑。