《信号与系统提高》PPT课件.ppt

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1、信号与系统信号与系统复习与提高复习与提高刘科刘科自动化工程学院自动化工程学院考试题型考试题型单项选择题单项选择题10%计算题计算题50%证明题证明题20%作图题作图题20%。本课程的基本要求本课程的基本要求较深入地了解连续和离散信号、系统的基本概较深入地了解连续和离散信号、系统的基本概念；念；掌握在时间域与变换域分析系统输出、本身性掌握在时间域与变换域分析系统输出、本身性能的方法；能的方法；具备利用系统分析方法建立相关数学模型，解具备利用系统分析方法建立相关数学模型，解决实际电路问题的能力。决实际电路问题的能力。考试内容（考试内容（1）基本概念基本概念 正确理解连续时间和离散时间信号的基本分类

2、和表正确理解连续时间和离散时间信号的基本分类和表示方法，熟练掌握奇异信号及其基本性质，熟练掌握信示方法，熟练掌握奇异信号及其基本性质，熟练掌握信号的基本运算、自变量的变换；正确理解系统的基本概号的基本运算、自变量的变换；正确理解系统的基本概念，能够准确判断连续时间和离散时间系统的基本性质。念，能够准确判断连续时间和离散时间系统的基本性质。线性时不变系统时域分析线性时不变系统时域分析 熟练掌握线性时不变系统的时域分析方法。正确理熟练掌握线性时不变系统的时域分析方法。正确理解零输入响应和零状态响应的概念；熟练掌握卷积积分解零输入响应和零状态响应的概念；熟练掌握卷积积分与卷积和的基本运算，尤其能够运

3、用相关性质完成卷积与卷积和的基本运算，尤其能够运用相关性质完成卷积积分与卷积和的基本计算。积分与卷积和的基本计算。考试内容（考试内容（2）线性时不变系统频域分析线性时不变系统频域分析 熟练掌握线性时不变系统的傅里叶分析方法。深刻熟练掌握线性时不变系统的傅里叶分析方法。深刻理解连续时间信号傅里叶级数分解和傅里叶变换的物理理解连续时间信号傅里叶级数分解和傅里叶变换的物理意义；掌握连续时间周期信号的傅里叶级数性质和意义；掌握连续时间周期信号的傅里叶级数性质和LTI系统对复指数信号的响应计算方法。熟练掌握从基本变系统对复指数信号的响应计算方法。熟练掌握从基本变换对出发、灵活运用傅里叶变换的基本性质求解

4、傅里叶换对出发、灵活运用傅里叶变换的基本性质求解傅里叶变换（包括反变换）的方法；正确理解系统的频率响应变换（包括反变换）的方法；正确理解系统的频率响应及有关滤波等概念，熟悉各类滤波器，熟练掌握信号的及有关滤波等概念，熟悉各类滤波器，熟练掌握信号的幅度调制幅度调制信号的采样与恢复信号的采样与恢复 掌握采样等基本理论，深刻理解采样定理以及采样掌握采样等基本理论，深刻理解采样定理以及采样后输出信号的频谱特点，掌握零阶保持采样，理解信号后输出信号的频谱特点，掌握零阶保持采样，理解信号的采样与恢复，欠采样造成的信号混淆。的采样与恢复，欠采样造成的信号混淆。考试内容（考试内容（3）拉普拉斯变换拉普拉斯变换

5、 熟练掌握连续时间熟练掌握连续时间LTI系统的系统的S域分析方法。准确理域分析方法。准确理解双边拉普拉斯变换的定义、收敛域的概念以及傅里叶解双边拉普拉斯变换的定义、收敛域的概念以及傅里叶变换与拉普拉斯变换的关系，能够根据信号时域特点正变换与拉普拉斯变换的关系，能够根据信号时域特点正确地判断其拉普拉斯变换的收敛域；熟练掌握从基本变确地判断其拉普拉斯变换的收敛域；熟练掌握从基本变换对出发、灵活运用拉普拉斯变换的基本性质求解拉普换对出发、灵活运用拉普拉斯变换的基本性质求解拉普拉斯变换（包括反变换）的方法；深刻理解连续时间拉斯变换（包括反变换）的方法；深刻理解连续时间LTI系统的系统函数系统的系统函数

6、H(s)对系统基本特性的表征；能熟对系统基本特性的表征；能熟练地运用双边或单边拉普拉斯变换求解系统（包括具体练地运用双边或单边拉普拉斯变换求解系统（包括具体电路）的响应；熟练掌握连续时间电路）的响应；熟练掌握连续时间LTI系统的方框图表系统的方框图表达、系统函数和线性常系数微分方程描述相互间的转换。达、系统函数和线性常系数微分方程描述相互间的转换。考试内容（考试内容（4）Z变换变换 熟练掌握离散时间熟练掌握离散时间LTI系统的系统的Z域分析方法。准确理域分析方法。准确理解双边解双边Z变换的定义、收敛域的概念以及离散时间傅里变换的定义、收敛域的概念以及离散时间傅里叶变换与叶变换与Z变换的关系，能

7、够根据序列时域特点正确地变换的关系，能够根据序列时域特点正确地判断其判断其Z变换的收敛域；熟练掌握从基本变换对出发、变换的收敛域；熟练掌握从基本变换对出发、灵活运用灵活运用Z变换的基本性质求解变换的基本性质求解Z变换（包括反变换）的变换（包括反变换）的方法；深刻理解离散时间方法；深刻理解离散时间LTI系统的系统函数系统的系统函数H(z)对系对系统基本特性的表征；能熟练地运用双边或单边统基本特性的表征；能熟练地运用双边或单边Z变换求变换求解系统的响应；熟练掌握离散时间解系统的响应；熟练掌握离散时间LTI系统的方框图表系统的方框图表达、系统函数和线性常系数差分方程描述相互间的转换。达、系统函数和线

8、性常系数差分方程描述相互间的转换。第一章第一章 信号与系统信号与系统信号与系统的数学描述信号与系统的数学描述 代数式表示、坐标轴表示、功率和能量表示代数式表示、坐标轴表示、功率和能量表示自变量的变换自变量的变换 信号的时移、翻转、尺度变换信号的时移、翻转、尺度变换特殊信号和基本信号特殊信号和基本信号 周期信号、奇偶信号、复指数信号（欧拉公式）、周期信号、奇偶信号、复指数信号（欧拉公式）、冲击信号、阶跃信号冲击信号、阶跃信号系统的性质系统的性质 记忆性、可逆性、因果性、稳定性、时不变性、线记忆性、可逆性、因果性、稳定性、时不变性、线性性性性x(t)t-101212信号的表达举例信号的表达举例x(

9、t)t-101213 所涉及的信号变换包括时移、时间翻转、时间轴上所涉及的信号变换包括时移、时间翻转、时间轴上的尺度变换、积分、微分、信号运算、采样等的尺度变换、积分、微分、信号运算、采样等-1 周期性判断举例周期性判断举例奇异函数应用举例奇异函数应用举例 系统性质应用举例系统性质应用举例 011f1(t)-1/2011-1y1(t)011/2f2(t)-1/213/21/23/2第二章第二章 线性时不变系统线性时不变系统卷积和与卷积积分卷积和与卷积积分 定义和计算方法、卷积运算的性质、特殊信号的卷定义和计算方法、卷积运算的性质、特殊信号的卷积、单位冲击响应、单位阶跃响应积、单位冲击响应、单位

10、阶跃响应线性时不变系统的性质线性时不变系统的性质 通过单位冲击响应来判断系统的性质、初始松弛条通过单位冲击响应来判断系统的性质、初始松弛条件件奇异函数奇异函数 奇异函数的定义、性质与计算、奇异函数的定义、性质与计算、卷积运算举例卷积运算举例x(t)t012-1-21 已知输入与系统特性求输出已知输入与系统特性求输出 01-112x(t)2-101-112x2(t)t第三章第三章 周期信号的傅立叶级数周期信号的傅立叶级数复指数信号通过线性时不变系统的响应复指数信号通过线性时不变系统的响应 特征函数和特征值特征函数和特征值周期信号的傅立叶级数表达周期信号的傅立叶级数表达 傅立叶级数表达式及其含义、

11、信号的傅立叶级数展傅立叶级数表达式及其含义、信号的傅立叶级数展开、特殊信号的傅立叶级数开、特殊信号的傅立叶级数傅立叶级数与线性时不变系统傅立叶级数与线性时不变系统 系统函数、频率响应、利用傅立叶级数求解系统的系统函数、频率响应、利用傅立叶级数求解系统的输出输出滤波滤波 滤波器的系统函数表达式、信号通过滤波器后的输滤波器的系统函数表达式、信号通过滤波器后的输出响应、离散滤波器和连续滤波器的区别出响应、离散滤波器和连续滤波器的区别 特性函数举例特性函数举例 傅立叶级数系数计算举例傅立叶级数系数计算举例 已知两个量，求解第三个量已知两个量，求解第三个量 滤波应用举例滤波应用举例 1H(jw)w3-3

12、(a)1H(jw)w4-4(c)1H(jw)w-4(b)-41H(jw)w3-4(d)-34 1H(jw)w3-3(a)1H(jw)w4-4(c)1H(jw)w3-4(b)-341H(jw)w3(d)-3 1H(jw)w3-5-35 1H(jw)w-第四章第四章 傅立叶变换傅立叶变换傅立叶变换与反变换傅立叶变换与反变换 傅立叶变换与反变换定义、周期信号的傅立叶变换、傅立叶变换与反变换定义、周期信号的傅立叶变换、特殊信号的傅立叶变换特殊信号的傅立叶变换傅立叶变换的性质傅立叶变换的性质 线性、时移、频移、尺度、共轭、时线性、时移、频移、尺度、共轭、时/频域微分、时频域微分、时/频域积分、卷积、乘积

13、、对偶、能量定理频域积分、卷积、乘积、对偶、能量定理利用傅立叶变换求解线性常系数微分方程利用傅立叶变换求解线性常系数微分方程 已知两个量求第三个量，部分分式展开已知两个量求第三个量，部分分式展开h1(t)h2(t)x(t)y(t)h1(t)h2(t)x(t)y(t)h1(t)Xh2(t)x(t)Xy(t)r1(t)r2(t)XH(jw)x(t)Xv(t)y(t)z(t)1wMX(jw)wM wcx(t)+y(t)w(t)1H(jw)3pi 5pi()21piX(jw)h1(t)h2(t)h3(t)+h4(t)x(t)y(t)-+X(jw)w-1012-21x(t)t-101231-1习题习题:

14、4.6 4.10 4.11 4.14 第七章第七章 采样采样采样过程及频谱分析采样过程及频谱分析 单位冲击采样、零阶保持采样单位冲击采样、零阶保持采样采样定理采样定理 被采样信号的恢复被采样信号的恢复h(t)Xx(t)r(t)p(t)y(t)h1(t)Xx(t)r1(t)p(t)y(t)H2(jw)r2(t)Xx(t)p(t)y(t)H(jw)yp(t)1p(t)T/4-T/4T-TT/2T/2习题习题:第九章第九章 拉普拉斯变换拉普拉斯变换拉普拉斯变换与反变换拉普拉斯变换与反变换 拉普拉斯变换定义、与傅立叶变换的关系、特殊信拉普拉斯变换定义、与傅立叶变换的关系、特殊信号的拉普拉斯变换、反变换

15、的计算方法号的拉普拉斯变换、反变换的计算方法拉普拉斯变换的收敛域拉普拉斯变换的收敛域 收敛域的形状、特点、表示方法，零极图、特殊信收敛域的形状、特点、表示方法，零极图、特殊信号的收敛域号的收敛域拉普拉斯变换的性质（特别注意收敛域变化）拉普拉斯变换的性质（特别注意收敛域变化）线性、时移、线性、时移、S域移位、时域尺度变换、共轭、卷积、域移位、时域尺度变换、共轭、卷积、时域微分、时域微分、S域微分、时域积分、始值域微分、时域积分、始值-终值定理终值定理利用拉普拉斯变换分析表征系统利用拉普拉斯变换分析表征系统 通过频率响应收敛域判断因果性和稳定性、已知两通过频率响应收敛域判断因果性和稳定性、已知两个

16、量求解第三个量、系统的框图表示（梅森公式）个量求解第三个量、系统的框图表示（梅森公式）第十章第十章 Z变换变换Z变换与变换与Z反变换反变换 Z变换的定义、与傅立叶变换的关系、特殊信号的变换的定义、与傅立叶变换的关系、特殊信号的Z变换、变换、Z反变换的计算方法反变换的计算方法Z变换的收敛域变换的收敛域 收敛域的形状、特点、表示方法，零极图、特殊信收敛域的形状、特点、表示方法，零极图、特殊信号的收敛域号的收敛域Z变换的性质（注意收敛域）变换的性质（注意收敛域）线性、时移、时间翻转、时域扩展、线性、时移、时间翻转、时域扩展、Z域尺度变换、域尺度变换、共轭、卷积、共轭、卷积、Z域微分、始值定理域微分、始值定理利用利用Z变换分析表征系统变换分析表征系统 通过频率响应收敛域判断因果性和稳定性、已知两通过频率响应收敛域判断因果性和稳定性、已知两个量求解第三个量、系统的框图表示（梅森公式）个量求解第三个量、系统的框图表示（梅森公式）+x(t)y(t)+xnyn+-XXO2-1-3习题习题:9.14 9.17 9.31 9.32