信号与系统1讲义
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《信号与系统》(⼀)信号与系统西安电⼦科技⼤学⼀、信号与系统概述信号的基本概念和分类1.信号的分类:确定与随机,连续与离散确定信号:可⽤确定时间函数表⽰的信号随机信号:信号不能⽤确切的函数描述,只可能知道它的统计特性⽐如概率连续时间信号:连续时间范围有定义的信号离散时间信号:仅在⼀些离散的瞬间才有定义的信号2.信号的分类:周期与⾮周期周期信号:每隔⼀定时间T 或整数N ,按相同规律重复变化的信号3.信号的分类:能量与功率信号,因果与反因果E =∫∞−∞|f (t )|2 d t ,P def =lim T →∞1T ∫T 2−T 2|f (t )|2 d t 能量有限信号:信号的能量E <∞,P =0功率有限信号:信号的功率P <∞,E =∞因果信号:t <0,f (t )=0的信号【即t =0时接⼊系统的信号,⽐如阶跃信号】反因果信号:Y >=0,f (t )=0的信号基本信号1.阶跃函数ε(t )=lim n →∞γn (t )=0,t <01,t >0积分∫f −∞ε(τ)d τ=t ε(t )2.冲激函数单位冲激函数:是奇异函数,它是对强度极⼤,作⽤时间极短的物理量的理想化模型δ(t )=0,t ≠0∫∞−∞δ(t )dt =1冲激函数与阶跃函数的关系:δ(t )=d ε(t )d t ε(t )=∫t −∞δ(τ)d τ3.冲激函数的取样性质 :f (t )δ(t −a )=f (a )δ(t −a )∫∞−∞f (t )δ(t −a )d t =f (a )4.冲激函数的导数{{冲激偶δ′(t )的定义:∫∞−∞f (t )δ′(t )d t =−f ′(0)δn (t ) :∫∞−∞f (t )δ(n )(t )d t =(−1)n f (n )(0)5.冲激函数的尺度变化δ(at )的定义 δn (at )=1|a |1a n δn (t )推⼴结论:(1) δat −t 0=δa t −t 0a =1|a |δt −t 0a(2) 当 a =−1 时 δ(n )(−t )=(−1)n δ(n )(t )δ(−t )=δ(t ) 为偶函数δ′(−t )=−δ′(t ) 为奇函数信号的运算1.单位脉冲序列与单位阶跃序列单位脉冲序列 δ(k )δ(k )=1k =00,k ≠0单位阶跃序列 ε(k )ε(k )=1,k ≥00,k <0关系:δ(k )=ε(k )−ε(k −1)ε(k )=∑k i =−∞δ(i )或 ε(k )=∑∞j =0δ(k −j )=δ(k )+δ(k −1)+…2.信号的加减乘运算:同⼀时刻两信号之值对应加减乘3.信号的反转:f (t )→f (−t ) 称为对信号的反转或反折。