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1、信号与线性系统 主讲主讲 邱新芸邱新芸 教材：信号与系统教材：信号与系统 高等教育出版社高等教育出版社 郑君里等编郑君里等编东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统1东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统联系方式联系方式 邱新芸邱新芸 手机号码：手机号码：13930310267 Email： 公共邮箱公共邮箱 Email： 密码：密码：40707112东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性
2、系统信号与线性系统教学方法：教学方法：n听课听课n作业作业n答疑答疑n考试考试教教学学n讲课讲课n批改作业批改作业n答疑答疑n考试考试教学参考书教学参考书:3信号与系统课程内容信号与系统课程内容n第一章第一章 绪论绪论n第二章第二章 连续连续时间系统的时域分析时间系统的时域分析n第三章第三章 傅立叶变换傅立叶变换n第四章第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的拉普拉斯变换、连续时间系统的s s域分析域分析n第五章第五章 傅立叶变换应用于通信系统傅立叶变换应用于通信系统 滤波、调制与抽样滤波、调制与抽样（部分）（部分）n第六章第六章 信号的矢量空间分析（自学）信号的矢量空间分析（自学）n第七章第七章
3、 离散时间信号与系统的时域分析离散时间信号与系统的时域分析n第八章第八章 Z Z变换、离散时间系统的变换、离散时间系统的z z域分析域分析n第九章第九章 离散傅立叶变换离散傅立叶变换（部分）（部分）n第十二章第十二章 系统的状态变量分析系统的状态变量分析（部分）（部分）4一一 学习学习信号与系统信号与系统课程的重要性课程的重要性1 1 通信专业后续课程要求通信专业后续课程要求2 2 信号与系统理论在通信领域的应用信号与系统理论在通信领域的应用n古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯n近代通讯方式：电报、电话、无线通讯近代通讯方式：电报、电话、无线通讯 n现代通讯方式：
4、计算机网络通讯、视频电视现代通讯方式：计算机网络通讯、视频电视传播、卫星传输、移动通讯传播、卫星传输、移动通讯前前 言言5n 信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科学领信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科学领域域工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、人工智能、高效农业、交通监控人工智能、高效农业、交通监控宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统经济预测、财务统计、市场信息、股市分析经济预测、财务统计、市场信息、股市分析电子出版、新闻传媒、影视制作电子出版、新闻传媒、影视制
5、作远程教育、远程医疗、远程会议远程教育、远程医疗、远程会议虚拟仪器、虚拟手术虚拟仪器、虚拟手术3 3 信息时代信息时代n特征：特征：用信息科学和计算机技术来解决科学、工程和用信息科学和计算机技术来解决科学、工程和经济问题。经济问题。对各种信息进行提取、传输和处理，必然涉及到信对各种信息进行提取、传输和处理，必然涉及到信号与系统。号与系统。6东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统 两大模块两大模块:信号与系统信号与系统 两种类型：连续和离散两种类型：连续和离散 研究的对象研究的对象:线性时不变系统线性时不变系统(LTI)
6、LTI)信号与系统分析法：时域分析；频域分析；信号与系统分析法：时域分析；频域分析；变换域分析。变换域分析。二二 本课程所涉及的内容本课程所涉及的内容7东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统三三 学习目标与要求学习目标与要求掌握信号与系统分析的理论工具与分析手段；掌握信号与系统分析的理论工具与分析手段；理解概念、掌握分析方法、融会贯通，灵活应理解概念、掌握分析方法、融会贯通，灵活应用所学习的分析方法；用所学习的分析方法；为投身于未来信息活动的工作提供理论储备与为投身于未来信息活动的工作提供理论储备与方法论。方法论。8第
7、一章第一章 绪论绪论内容：内容：n 信号、系统的概念信号、系统的概念n 信号、系统的分类信号、系统的分类n 信号的描述、运算与分解信号的描述、运算与分解n 系统分析方法简介系统分析方法简介9无线电广播系统的组成无线电广播系统的组成 1.11.1 信号与系统信号与系统10东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统一一 信息与信号信息与信号1 1 信信息息：由由一一定定的的符符号号按按照照一一定定的的规规律律排排列列起来具有某种含义的对象。起来具有某种含义的对象。例例如如：语语言言、文文字字、图图画画、数数据据、符符号号等等
8、信号，以便远距离、高速、高效传输。信号，以便远距离、高速、高效传输。2 2 信信号号：是是信信息息的的载载体体和和表表现现形形式式，信信息息则则是是信信号号的的具具体体内内容容，在在信信息息活活动动中中信信号号则则指欲传输、待处理的对象。指欲传输、待处理的对象。11东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统二二 系统系统1 1 系系统统:若若干干相相互互依依赖赖、相相互互作作用用的的事事物物组组合合而而成成的的具具有有特特定定功功能能的的整整体体或或某某一一个个过过程程（例例如如完完成成信信号号某某种种活活动动的的过过程程
9、）。包包括括各各种种物物理系统和非物理系统，人工系统和自然系统。理系统和非物理系统，人工系统和自然系统。2 2 系统理论：系统理论：系统分析和系统综合。系统分析和系统综合。3 3 研研究究对对象象：以以通通信信系系统统和和控控制制系系统统的的基基本本问问题题为为主主要要背背景景研研究究信信号号经经系系统统传传输输或或处处理理的的一般规律。一般规律。121.2 1.2 信号的描述、分类和典型示例信号的描述、分类和典型示例一一 信号的描述信号的描述n物理上：物理上：信号是信息的载体信号是信息的载体（语言、文字、图（语言、文字、图画、数据、符号）画、数据、符号），通常表现为随时间变化的通常表现为随时
10、间变化的物理量，如：声、光、电、力等。物理量，如：声、光、电、力等。电信号：随电信号：随时间变化的电压、电流、电荷、磁通。时间变化的电压、电流、电荷、磁通。n数学上：数学上：信号是一个或多个变量的函数。信号是一个或多个变量的函数。n形态上：形态上：信号表现为一种波形。信号表现为一种波形。13东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统信号的数学描述信号的数学描述表达式表达式01234567-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8114东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程
11、专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统对阻尼振荡的数学描述对阻尼振荡的数学描述15东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统一段鸟鸣的声音的时域波形一段鸟鸣的声音的时域波形16东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统鸟鸣在不同频率时的幅度分布鸟鸣在不同频率时的幅度分布频谱频谱17东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统二二 信号分类：信号分类：1.1.确知信号确知信号:具
12、有确定的函数关系具有确定的函数关系(自变量的函数自变量的函数)随随机机信信号号:不不可可预预知知的的信信号号，例例如如信信号号传传输输中中的的干扰、噪声等干扰、噪声等。（。（本课程只研究确知信号）本课程只研究确知信号）2.2.连连续续时时间间信信号号：变变量量的的取取值值范范围围是是连连续续的的，在在实数域内取值。实数域内取值。离离散散时时间间信信号号：变变量量只只能能取取整整数数，也也称称为为离离散散时时间间序序列列。大大多多数数情情况况下下它它是是连连续续信信号号经经过过采采样样后后得得到的到的离散序离散序列列。数字信号数字信号：函数值取整数的离散时间信号函数值取整数的离散时间信号.18东
13、北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统连续时间信号的例子：连续时间信号的例子：离散时间信号的例子：离散时间信号的例子：连续时间信号连续时间信号离散时间信号离散时间信号19东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统3.3.周期信号和非周期信号：周期信号和非周期信号：0246810121400.10.20.30.40.50.60.70.80.91连续时间周期信号：连续时间周期信号：离散时间周期信号：离散时间周期信号：20东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分
14、校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统4.4.一维和多维信号一维和多维信号：鸟鸣声的时鸟鸣声的时频谱阵图频谱阵图21三三 典型连续时间信号典型连续时间信号1 1 实指数信号实指数信号是实数；是实数；反应信号增长速率。反应信号增长速率。衰减指数信号：衰减指数信号：特点：微积分仍为指数形式。特点：微积分仍为指数形式。的倒数的倒数表示信号在表示信号在t=0点的值；点的值；22东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统2 2 正弦信号正弦信号：指数衰减正弦信号：指数衰减正弦信号：02468
15、101214-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81T023n由欧拉公式由欧拉公式n有有即正弦信号可以用虚指数信号表示。即正弦信号可以用虚指数信号表示。243 3 复指数信号复指数信号，K 一般为实数，也可一般为实数，也可为复数为复数 复指数信号在物理上不可实现，但它概括复指数信号在物理上不可实现，但它概括了各种情况，可以用它了各种情况，可以用它描述描述常见的普通信号。常见的普通信号。复指数信号可分解为实部和虚部，分别为复指数信号可分解为实部和虚部，分别为幅度按指数规律变化的正弦信号幅度按指数规律变化的正弦信号由欧拉公式有：由欧拉公式有：25东北大学秦皇岛分校东北大学秦
16、皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统4 4 SaSa(t t)信号（信号（抽样抽样函数）函数）性质：性质：（1 1）是偶函数）是偶函数;（2 2）有关系：）有关系：Sa(t)1-4p -3p -2p -p 0 p 2p 3p 4p t过零点位置过零点位置 26东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统小结：小结：5 5 钟形信号钟形信号（高斯函数）（高斯函数）27东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系
17、统作业作业1：11，12 （做在书上）（做在书上）13（1，2）东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系通信工程专业计算机工程系通信工程专业信号与系统信号与系统281.3 1.3 信号的运算信号的运算一一 反褶、移位与尺度变换反褶、移位与尺度变换2930二二 微分和积分微分和积分微分运算结果：突出信号变化微分运算结果：突出信号变化积分运算结果：信号突出变化平滑积分运算结果：信号突出变化平滑(a)信号信号f(t)；(b)信号的微分；信号的微分；(c)信号的积分信号的积分 31三三 两信号相加或相乘两信号相加或相乘321.4 1.4 阶跃信号与冲激信号阶跃信号与冲激信号 奇异信号奇异信号一
18、一 单位阶跃信号单位阶跃信号1t0t0101 1 定义：定义：33东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统G(t)G1(t)2 2 应用：应用：1）用阶跃表示矩形脉冲）用阶跃表示矩形脉冲34东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统2 2）信号加窗或取单边）信号加窗或取单边f(t)t35东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统3）用阶跃表示三角波）用阶跃表示三角波 f(t)t-
19、136东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统K负载负载4）突然接通又马上断开电源）突然接通又马上断开电源(1)(2)5）突然接入的直流电压）突然接入的直流电压37东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统可用阶跃表示可用阶跃表示2 21 1-1-10 0二二 符号函数符号函数sgn(tsgn(t)38三三 单位冲激信号单位冲激信号1 1 背景：背景：2 2 定义：定义：定义一：定义一：矩形脉冲面积不变，脉宽趋于矩形脉冲面积不变，脉宽趋于0 0时的极
20、限时的极限t39东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统n三角脉冲的极限三角脉冲的极限n双边指数脉冲的极限双边指数脉冲的极限40东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统n钟形脉冲的极限钟形脉冲的极限n抽样脉冲的极限抽样脉冲的极限41东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统定义二：定义二：狄拉克定义狄拉克定义0t0t42东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程
21、系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统3 3 冲激函数的性质冲激函数的性质积分积分筛选筛选取样取样偶函数偶函数43东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统冲激序列对连续信号抽样冲激序列对连续信号抽样tn44东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统筛选特性：筛选特性：t045东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统四四.冲激偶信号冲激偶信号微微分分取极限取极限
22、取极限取极限46东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统冲激偶的性质冲激偶的性质面积面积“筛选筛选”即为奇函数即为奇函数471.5 1.5 信号的分解信号的分解n 直流分量和交流分量直流分量和交流分量n 偶分量与奇分量偶分量与奇分量n 脉冲分量脉冲分量n 实部分量与虚部分量实部分量与虚部分量n 正交分量正交分量48东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统一一 直流分量和交流分量直流分量和交流分量交流分量交流分量减去平均值减去平均值直流分量直流分量信
23、号平均值信号平均值49二二 偶分量与奇分量偶分量与奇分量奇分量奇分量偶分量偶分量50三三 分解成冲激脉冲分量之和分解成冲激脉冲分量之和(重点！难点！）重点！难点！）5152变量置换：变量置换：得：得：与性质与性质 完全一致完全一致考虑冲激函数是偶函数：考虑冲激函数是偶函数：结论：结论：53四四 分解成单位阶跃分量之和分解成单位阶跃分量之和54图中白图中白色部分色部分图中白色以上图中白色以上的小矩形阶跃的小矩形阶跃55东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统五五 分解成实部分量和虚部分量分解成实部分量和虚部分量56东北大学
24、秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统六六 正交函数分量（第六章）正交函数分量（第六章）七七 利用分形理论描述信号利用分形理论描述信号三角形集合三角形集合57东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统作业作业2：15 17（2）19（1，4）110（a，b）11114（每题自选（每题自选2小题）小题）11718（每题自选（每题自选1小题）小题）东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系通信工程专业计算机工程系通信工程专业信号与系统信号与系统581.6
25、 1.6 系统模型及其分类系统模型及其分类一一.系统的模型系统的模型 系系统统是是由由一一些些相相互互联联系系,相相互互依依赖赖的的环环节节组组成成的的具具有有一一定定功功能能的的整整体体。系系统统可可以以看看成成对对信信号号进进行行某某种种变变换换的过程的过程,要分析一个系统要分析一个系统,首先要建立系统的模型。首先要建立系统的模型。系系统统模模型型是是从从实实际际的的物物理理问问题题抽抽象象出出来来的的描描述述输输入入/输出关系的数学模型或表示物理特性的符号组合输出关系的数学模型或表示物理特性的符号组合。系统的描述（表示）方法系统的描述（表示）方法1.1.数学方程式。数学方程式。2.2.电
26、系统的电路图。电系统的电路图。3.3.方框图方框图(模拟图模拟图)用运算符号表示的运算关系用运算符号表示的运算关系59例例:R R、L L、C C 振荡电路振荡电路e(t)RLC60东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统方框图常用的运算符号方框图常用的运算符号:相加相加或或乘系数乘系数积分积分61东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统62连续时间系统可以表示为连续时间系统可以表示为:连续时间连续时间系统系统x(t)y(t)系统对输入信号作用的本
27、质是对输入信系统对输入信号作用的本质是对输入信号进行某种号进行某种变换或运算变换或运算。离散时间离散时间系统系统x(n)y(n)离散时间系统离散时间系统63东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统二二 系统的分类系统的分类按系统自身的特性，分为：按系统自身的特性，分为：n线性与非线性系统线性与非线性系统n时变与时不变系统时变与时不变系统n即时系统与动态系统（记忆与非记忆）即时系统与动态系统（记忆与非记忆）n因果与非因果系统因果与非因果系统n可逆与不可逆系统可逆与不可逆系统n稳定与不稳定系统稳定与不稳定系统n集总参数与分布
28、参数系统集总参数与分布参数系统本课程只讨论集总参数本课程只讨论集总参数LTILTI系统系统641.7 1.7 线性时不变系统的特性线性时不变系统的特性一、线性一、线性叠加性与均匀性叠加性与均匀性系统系统系统系统系统系统 由常系数由常系数线性线性微分方程描述的系统（线微分方程描述的系统（线性系统），零输入响应和零状态响应分别满性系统），零输入响应和零状态响应分别满足叠加性与均匀性。足叠加性与均匀性。65东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统二二 时不变性时不变性 一一个个系系统统,如如果果当当输输入入信信号号有有时时移移
29、时时,输输出出也也产产生生同同样样的的时时移移,除除此此之之外外,输输出出响响应应无无任任何何其其它它变变化化。则则称称该该系系统统是是时时不不变变的的,否否则则就是时变的。就是时变的。若若则系统是时不变的。则系统是时不变的。检验一个系统是时不变系统的步骤检验一个系统是时不变系统的步骤:66东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统2.2.将输入信号变为将输入信号变为 ,再根据系再根据系统描述确定输出统描述确定输出3.3.检验检验 是否等于是否等于1.1.令输入为令输入为 ,根据系统的描述根据系统的描述,确定此确定此时的输
30、出时的输出 时时例：例：当当 时，时，而而该系统是时变的。该系统是时变的。67东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统四四 因果性因果性 如如果果一一个个系系统统在在任任何何时时刻刻的的输输出出都都只只与与当当时时这这个个时时刻刻的的输输入入以以及及以以前前的的输输入入有有关关，而而和和该该时时刻刻以以后后的的输输入入无无关关就就称称这这个个系系统统是是因果的因果的。否则就是非因果的否则就是非因果的。三三 微分特性微分特性（形式及结果）（形式及结果）例：例：连续时间连续时间系统系统e(t)r(t)68东北大学秦皇岛分校东
31、北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统 例例如如在在图图像像处处理理中中,自自变变量量是是图图像像中中各各点点的的坐坐标标位位置置,而而并并非非代代表表时时间间。在在某某些些数数据据处处理理中中如如股股市市分分析析,经经济济预预测测等等,实实际际上上是是以足够的延时来换取非因果性的实现。以足够的延时来换取非因果性的实现。因果信号：因果信号：常把常把 时接入系统的信号称为因果信号。时接入系统的信号称为因果信号。一一般般地地,非非因因果果系系统统是是不不可可物物理理实实现现的的。体体现现了了因因果果性性对对系系统统实实现现的的重重要要性性。但
32、但在在非非实实时时处处理理信信号号的的离离散散时时间间系系统统或或信信号号的的自自变变量量并并不不具具有有时时间间概概念念的的情情况况下下。因因果果性性并并不不一定成为系统能否物理实现的先决限制。一定成为系统能否物理实现的先决限制。69东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统1.8 1.8 信号与系统分析方法信号与系统分析方法一一 信号分析信号分析:基基本本目目的的：是是揭揭示示信信号号自自身身的的特特性性(时时间间特特性性、频频率率特特性性)以以及及信信号号发发生生改改变变时时，其其特特性性相相应的变化。应的变化。基基
33、本本思思想想：信信号号分分解解为为简简单单基基本本单单元元信信号号的的线线性性组组合合，这这种种分分解解可可以以在在时时域域、频频域域、变换域进行，相应产生了三种分析方法。变换域进行，相应产生了三种分析方法。70东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统信号分析的内容信号分析的内容:n 时域：时域：以以 (t)t)(n)n)作为基本单元作为基本单元n 频域：频域：以以 e ej j t t e ej j n n 作为基本单元作为基本单元n 变换域：以变换域：以 e es st t Z Zn n 作为基本单元作为基本单元连续
34、时间信号连续时间信号 离散时间信号（抽样理论）离散时间信号（抽样理论）抽样抽样为适应数字信号处理，数字信号分析为适应数字信号处理，数字信号分析 DFT DFT，FFTFFT，小波分析，时频分析小波分析，时频分析继续发展继续发展71二二 系统分析系统分析:1 1 系统分析的任务：系统分析的任务：输入输入输出输出=?系统系统2 2 系统分析的过程系统分析的过程（）对系统建立数学模型（）对系统建立数学模型求特定系统对给定输入的响应求特定系统对给定输入的响应输入输出描述法：单输入单输出输入输出描述法：单输入单输出状态变量描述法：多输入多输出状态变量描述法：多输入多输出（）对数学模型求解（）对数学模型求
35、解时域方法：时间变量函数时域方法：时间变量函数变换域方法：变换域的某种变量函数变换域方法：变换域的某种变量函数72东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统本课程分析系统的方案：本课程分析系统的方案：对象：线性时不变通信、控制系统对象：线性时不变通信、控制系统输入输出描述法输入输出描述法状态变量描述法状态变量描述法先：连续先：连续后：离散后：离散时域时域变换域变换域73东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统结束，谢谢！结束，谢谢！74东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系计算机工程系 通信工程专业通信工程专业信号与线性系统信号与线性系统作业：作业：11，12 （做书上）（做书上）13（1，2）15 16（2）17（2）19（1，4）110（a，b）11114（每题自选（每题自选2小题）小题）11718（每题自选（每题自选1小题）小题）12021（每题自选（每题自选3小题）小题）123东北大学秦皇岛分校东北大学秦皇岛分校计算机工程系通信工程专业计算机工程系通信工程专业信号与系统信号与系统75