《信号、系统与数字信号处理》第二章 连续时间信号与系统的频域分析
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西安交通大学《信号与系统B》课程教学大纲
(说明:信通系应该学的是《信号与系统A》,但是找不到A的大纲。只找到了西交大电子、计算机等专业的《信号与系统B》的大纲,因为用的教材是一样的,大家就凑活着用吧)
英文名称: Signals and Systems B
课程编号: INFT3014
学 时: 68 (讲课 60 ,实验 8 ); 学分: 4.0 开课时间: 秋季学期
适用对象: 电子科学与技术、计算机科学与技术专业、光信息科学与技术专业
先修课程: 数学分析(工程类)或高等数学、电路
使用教材及参考书:
1. 阎鸿森、王新凤、田惠生编《信号与线性系统》,西安交通大学出版社, 1999 年 8 月第一版
2. [ 美 ] A.V. 奥本海姆等著,刘树棠译,《信号与系统》(第二版),西安交通大学出版社, 1998 年
一.课程性质、目的和任务
“信号与系统”是电气与电子信息类各专业本科生继“电路”或“电路分析基础”课
程之后必修的重要主干课程。该课程主要研究确知信号的特性,线性时不变系统的特性,信号通过线性时不变系统的基本分析方法,信号与系统分析方法在某些重要工程领域的应用,以及数字信号处理的基础知识。通过本课程的学习,使学生掌握信号分析、线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方法,并对这些理论与方法在工程中的某些应用有初步了解。为适应信息科学与技术的飞速发展及在相关专业领域的深入学习打下坚实的基础。同时,通过习题和实验,学生应在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。
该课程是学习《现代通信原理》、《自动控制理论》等后续课程所必备的基础。
二.教学基本要求
通过本课程的学习,在掌握连续时间信号与系统和离散时间信号与系统分析以及数字信号处理的基本理论和方法方面应达到以下基本要求:
1. 掌握信号与系统的基本概念,信号与系统的描述方法,基本信号的特性,系统的一般性质,系统的互联,增量线性系统的等效方法。
《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
yzs(t)=e(t)*h(t)=∫∞-∞e(τ)h(t-τ)dτ
=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
《信号与系统》课程教学大纲
大纲执笔人:曾喆昭 大纲审核人:王创新
课程编号:08100D0715
英文名称:Signals and Systems
学分: 4
总学时: 64。其中,讲授 56 学时,实验 8 学时,上机 0 学时,实训 0 学时。
适用专业: 电子信息工程专业、电子科学与技术专业、通信工程专业;必修。
电气工程专业、自动化专业;选修。
先修课程:高等数学、复变函数、线性代数、电路原理
后续课程:数字信号处理、随机信号处理、自适应信号处理
一、课程性质与教学目的
《信号与系统》课程是电子、通信、自动化、信号检测、信息处理、计算机等专业的一门主要的技术基础课,课程性质为学科基础课程。主要研究信号与线性系统分析的基本概念和基本分析方法,主要包括对于连续时间信号与系统和离散时间信号与系统的时间域和变换域分析,以及输入――输出描述和状态空间描述。通过该课程的学习,要求学生掌握用系统的观点和方法分析求解电子系统的特性,为后续专业课程的学习和今后专业技术工作打下坚实的基础。
二、基本要求
(1)通过本课程的学习,使学生掌握信号分析、线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方法,并对这些理论与方法在工程中的某些应用有初步了解。
(2)学生通过本课程的学习,不仅应掌握连续与离散信号与系统的一般分析原理、分析方法,而且还应掌握各分析方法的各自特点,并由此掌握对信号与系统的规律性的认识。
(3)为适应信息科学与技术的飞速发展及在相关专业领域的深入学习打下坚实的基础。
(4)通过习题和实验,学生应在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。
三、重点与难点 重点:信号的基本运算和常见的奇异信号性质;卷积积分的计算以及连续系统的零状态响应和零输入响应;连续系统的频域分析及傅里叶变换;拉普拉斯变换及系统函数与系统特性;离散时间系统的响应及卷积和;信号离散时间信号的傅里叶变换及离散系统的频域分析;Z变换和系统函数与系统特性。
连续时间信号与系统的频域分析报告
1. 引言
连续时间信号与系统的频域分析是信号与系统理论中的重要分支,通过将信号和系统转换到频域,可以更好地理解和分析信号的频谱特性。本报告将对连续时间信号与系统的频域分析进行详细介绍,并通过实例进行说明。
2. 连续时间信号的频域表示
连续时间信号可以通过傅里叶变换将其转换到频域。傅里叶变换将信号分解成一系列不同频率的正弦和余弦波的和。具体来说,对于连续时间信号x(t),其傅里叶变换表示为X(ω),其中ω表示频率。
3. 连续时间系统的频域表示
连续时间系统可以通过频域中的频率响应来描述。频率响应是系统对不同频率输入信号的响应情况。通过系统函数H(ω)可以计算系统的频率响应。系统函数是频域中系统输出与输入之比的函数,也可以通过傅里叶变换来表示。
4. 连续时间信号的频域分析
频域分析可以帮助我们更好地理解信号的频谱特性。通过频域分析,我们可以获取信号的频率成分、频谱特性以及信号与系统之间的关系。常用的频域分析方法包括功率谱密度估计、谱线估计等。
5. 连续时间系统的频域分析
频域分析也可以用于系统的性能评估和系统设计。通过分析系统的频响特性,我们可以了解系统在不同频率下的增益和相位变化情况,进而可以对系统进行优化和设计。
6. 实例分析
以音频信号的频域分析为例,我们可以通过对音频信号进行傅里叶变换,将其转换到频域。通过频域分析,我们可以获取音频信号的频谱图,从而了解音频信号的频率成分和频率能量分布情况。进一步,我们可以对音频信号进行系统设计和处理,比如对音乐进行均衡、滤波等操作。
7. 结论
连续时间信号与系统的频域分析是信号与系统理论中重要的内容,通过对信号和系统进行频域分析,可以更好地理解和分析信号的频谱特性。频域分析也可以用于系统的性能评估和系统设计,对于音频信号的处理和优化具有重要意义。 总结:通过本报告,我们了解了连续时间信号与系统的频域分析的基本原理和方法。频域分析可以帮助我们更好地理解信号的频谱特性和系统的频响特性,对系统设计和信号处理具有重要意义。希望本报告对读者对连续时间信号与系统的频域分析有所帮助。8. 傅里叶变换与频域表示