信号与线性系统第一章
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信号与线性系统(第四版)第一章:信号与系统概述1.1 信号的分类与特性1. 按照幅度是否连续:连续信号和离散信号2. 按照时间是否连续:连续时间信号和离散时间信号3. 按照周期性:周期信号和非周期信号4. 按照能量与功率:能量信号和功率信号连续信号:在任意时间点上都有确定值的信号,如正弦波、矩形波等。
离散信号:在离散时间点上才有确定值的信号,如采样信号、数字信号等。
连续时间信号:时间轴上连续变化的信号,如语音信号、图像信号等。
离散时间信号:时间轴上离散变化的信号,如数字音频、数字图像等。
周期信号:在一定时间间隔内重复出现的信号,如正弦波、方波等。
非周期信号:不具有周期性的信号,如爆炸声、随机信号等。
能量信号:信号的能量有限,如脉冲信号。
功率信号:信号的功率有限,如正弦波、方波等。
1.2 系统的定义与分类1. 按照输入输出关系:线性系统和非线性系统2. 按照时间特性:时变系统和时不变系统3. 按照因果特性:因果系统和非因果系统4. 按照稳定性:稳定系统和不稳定系统线性系统:满足叠加原理和齐次性原理的系统。
即输入信号的线性组合,输出信号也是相应输出的线性组合。
非线性系统:不满足线性系统条件的系统,如饱和非线性、幂次非线性等。
时变系统:系统的特性随时间变化而变化,如放大器的增益随时间衰减。
时不变系统:系统的特性不随时间变化,如理想滤波器、积分器等。
因果系统:当前输出仅取决于当前及过去的输入,与未来的输入无关。
非因果系统:当前输出与未来输入有关,如预测滤波器等。
稳定系统:对于有界输入,输出也有界;或者输入趋于零时,输出也趋于零。
不稳定系统:对于有界输入,输出无界;或者输入趋于零时,输出不趋于零。
第二章:线性时不变系统2.1 线性时不变系统的基本性质2.1.1 叠加性LTI系统对多个输入信号的叠加响应,等于这些输入信号单独作用于系统时的响应之和。
这意味着系统可以处理多个信号而不会相互干扰。
2.1.2 齐次性如果输入信号放大或缩小一个常数倍,那么系统的输出也会相应地放大或缩小同样的倍数。
其中包含的信息。
在本课程中对“信息”和“消息”两词未加严格区分。
3、信号反映信息的物理量,是信息的物理体现,是信息的载体。
为了有效地传播和利用消息,常常需要将消息转换成便于传输和处理的信号。
信号是消息的载体,一般表现为随时间变化的某种物理量。
根据物理量的不同特性,可把信号区分为声信号、光信号、电信号等不同类别。
在各种信号中,电信号是一种最便于传输、控制与处理的信号。
同时,在实际应用中,许多非电信号常可通过适当的传感器变换成电信号。
因此,研究电信号具有重要意义。
在本课程中,若无特殊说明,信号一词均指电信号。
信号举例信号可以描述范围极为广泛的一类物理现象,如,声音和图像(屏幕)。
日本人寻找大庆60年代初日本某咨询公司从我国公开发行的《人民画报》照片上发现北京的公共汽车上没有气包了,而这气包正是中国缺油的标志,这个微小的变化使他们推断出中国一定找到了大油田。
事隔不久,《人民日报》刊登了《大庆精神大庆人》的文章,肯定中国有了大油田,日本人储存了这个信息。
1966年7月《人民画报》刊登了王进喜的照片,照片上的王进喜戴着厚厚的皮帽。
日本人从照片上帽子的保暖性判断,大庆在零下30多度的地区,从帽子的式样分析,很可能在中国的东北地区,再从冬天的温度测算大体的纬度得出结论,大庆大致在哈尔滨到齐齐哈尔之间。
这当然还只是推测。
为了验证这些推测,他们又利用来中国的机会,测量了运送原油的火车上的灰尘厚度。
火车在大地上行走,不断积累着灰尘。
从灰尘的厚度可以测算火车行走的时间和从出发地到目的地北京之间的距离。
灰尘厚度表示的时间和距离与日本人从帽子上的信息所作的分析是一致的。
1966年,中国官方报纸在介绍王铁人时提到了马家窑这个地方,在报道中举了王进喜等石油工人是靠人推肩把钻机运送到现场的例子。
日本人从这篇报道中认为,大庆油田离车站不远,如果很远,是无法用人力搬运的。
既然在马家窑,日本人就从精确的地图上找到了马家窑。
日本人还从当地的地质结构推测松辽盆地一带称为大庆油田,对大庆油田的规模有了比较准确的认识。
专业课习题解析课程第1讲第一章信号与系统(一)专业课习题解析课程第2讲第一章 信号与系统(二)1-1画出下列各信号的波形【式中)()(t t t r ε=】为斜升函数。
(2)∞<<-∞=-t et f t,)( (3))()sin()(t t t f επ=(4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f kε= (10))(])1(1[)(k k f kε-+=解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t et f t,)((3))()sin()(t t t f επ=(4))(sin )(t t f ε=(5))tf=r)(sin(t(7))f kε=t)(2(k(10))(])1(1[)(k k f k ε-+=1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。
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1-4 写出图1-4所示各序列的闭合形式表达式。
1-5 判别下列各序列是否为周期性的。