信号与系统第六章 应用
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信号与系统在生活中的应用一、引言信号与系统是现代通信、控制、计算机等领域的重要基础知识,其应用广泛。
本文将从生活中的角度出发,介绍信号与系统在各个方面的应用。
二、通信领域1. 手机通讯手机通讯是当今社会不可或缺的一种通讯方式。
在手机通讯中,信号与系统起着至关重要的作用。
手机通过天线接收到来自基站发射的无线电波信号,并经过解调等处理后将信息传输给用户。
2. 互联网通讯互联网通讯是指通过互联网进行信息交流和传输的一种方式。
在互联网通讯中,数据以数字形式传输,需要经过编码和解码等处理才能正确地传输和接收。
三、音频领域1. 音乐播放器音乐播放器是人们日常生活中常用的一种设备。
在音乐播放器中,信号与系统起着至关重要的作用。
音乐以模拟信号形式存储在磁带或光盘上,在经过解码等处理后才能转换成声音输出。
2. 语音识别技术语音识别技术是指将人类语音转换成计算机可识别的数字信号的一种技术。
在语音识别技术中,信号与系统起着至关重要的作用。
语音信号需要经过滤波、降噪等处理后才能准确地识别。
四、视频领域1. 数字电视数字电视是指将模拟电视信号转换成数字信号进行传输和接收的一种技术。
在数字电视中,信号与系统起着至关重要的作用。
数字电视需要经过编码和解码等处理才能正确地传输和接收。
2. 视频监控视频监控是指通过摄像头等设备对特定区域进行监控和录像的一种技术。
在视频监控中,信号与系统起着至关重要的作用。
摄像头采集到的图像需要经过压缩、编码等处理后才能正确地传输和存储。
五、医疗领域1. 医学影像设备医学影像设备是指用于医学影像检查和诊断的一类设备,如X光机、CT机、MRI机等。
在医学影像设备中,信号与系统起着至关重要的作用。
医学影像需要经过滤波、增强等处理后才能清晰地显示。
2. 生命信号监测生命信号监测是指对人体各种生理信号进行实时监测的一种技术。
在生命信号监测中,信号与系统起着至关重要的作用。
生理信号需要经过滤波、放大等处理后才能准确地监测和记录。
第六章 离散系统的Z域分析 6.1学习重点 1、离散信号z 域分析法—z变换,深刻理解其定义、收敛域以及基本性质;会根据z变换的定义以及性质求常用序列的z变换;理解z变换与拉普拉斯变换的关系。
2、熟练应用幂级数展开法、部分分式法及留数法,求z 反变换。
3、离散系统z 域分析法,求解零输入响应、零状态响应以及全响应。
4、z 域系统函数()z H 及其应用。
5、离散系统的稳定性。
6、离散时间系统的z 域模拟图。
7、用MATLAB 进行离散系统的Z 域分析。
6.2 教材习题同步解析 6.1 求下列序列的z 变换,并说明其收敛域。
(1)n 31,0≥n (2)n−−31,0≥n(3)nn−+ 3121,0≥n (4)4cos πn ,0≥n(5)+42sin ππn ,0≥n 【知识点窍】本题考察z 变换的定义式 【逻辑推理】对于有始序列离散信号[]n f 其z 变换的定义式为()[]∑∞=−=0n nzn f z F解:(1)该序列可看作[]n nε31()[][]∑∑∞=−∞=− == =010313131n n n nn n z z n n Z z F εε对该级数,当1311<−z ,即31>z 时,级数收敛,并有 ()13331111−=−=−z zz z F其收敛域为z 平面上半经31=z 的圆外区域 (2)该序列可看作[]()[]n n nnεε331−=−−()()[][]()[]()∑∑∞=−∞=−−=−=−=010333n nn nnnzzn n Z z F εε对该级数,当131<−−z ,即3>z 时,级数收敛,并有()()33111+=−−=−z zz z F 其收敛域为z 平面上半经3=z 的圆外区域(3)该序列可看作[][]n n nn n n εε+ = + −3213121()[][]()∑∑∑∞=−∞=−∞=−+ =+ = + =01010*********n nn n n nn n n n z z z n n Z z F εε对该级数,当1211<−z 且131<−z ,即3>z 时,级数收敛,并有 ()3122311211111−+−=−+−=−−z zz z z zz F 其收敛域为z 平面上半经3=z 的圆外区域(4)该序列可看作[]n n επ4cos()[]∑∑∑∑∞=−−∞=−−∞=−∞=−+=+== =0140140440*******cos 4cos n nj n nj nn j j n n z e z e z e e z n n n Z z F πππππεπ对该级数,当114<−ze j π且114<−−zejπ,即1>z 时,级数收敛,并有()122214cos 24cos 21112111212222441414+−−=+−−=−+−=−×+−×=−−−−z z zz z z z z e z z e z z z eze z F j j j j ππππππ其收敛域为z 平面上半经1=z 的圆外区域 (5)该序列可看作[][][]n n n n n n n n εππεππππεππ+=+= +2cos 2sin 222sin 4cos 2cos 4sin 42sin()[]()122212212212cos 22cos 2212cos 22sin 222cos 222sin 222cos 2sin 222222222200++=+++=+−−++−=+=+=∑∑∞=−∞=−z z z z z z z z z z z z z z z n z n n n n Z z F n nn n ππππππεππ 其收敛域为z 平面上半经1=z 的圆外区域 6.2 已知[]1↔n δ,[]a z z n a n −↔ε,[]()21−↔z z n n ε, 试利用z 变换的性质求下列序列的z 变换。
第一章 信号与系统主要内容重点难点1.信号的描述x[n]、x (t ),两者不同之处2.【了解】 信号的功率和能量3.【掌握】自变量变换(计算题目)、理解变换前后图片的缩放或信号的变化,离散信号与连续信号的差别4.【了解】 常见信号:指数(j t j n e e w w 、)、正弦(cos cos t n w w 、)、单位冲激(()[]t n d d 、)、单位阶跃(()[]u t u n 、) ,离散与连续的差别5.【掌握】用阶跃函数表示矩形函数;冲激与阶跃信号的关系;冲激信号的提取作用;指数信号和正弦信号的周期性。
6.【了解】系统互联7.【掌握】系统的基本性质:记忆与无记忆性、可逆性、因果性、稳定性、时不变与线性。
对已知系统进行性质判断(掌握)1.3、5、71.00cos j n n e w w 、的周期性判断,是周期的条件,若是周期的,则周期: 2.00cos j tt ew w 、的周期:自变量变换的量值确定0cos j nn e w w 、的周期性和频率逆转性。
系统的时不变性与线性等性质的证明2T ωπ=2N mωπ=第二章 线性时不变系统第三章 周期信号的傅里叶级数表示FS本章内容安排基本思路:主要内容难点 ✧ 系统的单位冲激响应容易求出:令()()x t t d =,对应的输出即为单位冲激响应() h t ;单位阶跃响应的求解和物理意义; ✧ 将任意信号分解为冲激信号()[]t n d d 、的线性组合[][][]; ()()()k x n x k n k x t x t d d t d t t ¥¥-?=-?=-=-åò✧ 利用LTI 系统的线性和时不变性,在单位冲激响应[]() h t h n 、已知的情况下,推导连续时间和离散时间系统对任意输入x 的响应:[][][]y n =x n * h n ; y(t)=x(t)* h(t)✧ 利用输入输出的卷积关系,根据单位冲激响应[]() h t h n 、,判断ITI 系统的性质✧ 了解线性常系数微分方程和差分方程的时域求解。