信号与系统课件第六章.pptx

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1、信号与系统课件(郑君里版)第六章目录信号与系统的基本概念信号的时域分析系统的时域分析信号的频域分析系统的频域分析信号与系统的综合应用信号与系统的基本概念01分类根据信号随时间变化的规律，可以分为确定性信号和随机信号；根据信号的连续性，可以分为连续时间信号和离散时间信号。定义信号是传递信息的一种媒介，通常由随时间变化的物理量表示。信号的定义与分类系统是指由若干相互关联和相互作用的元素组成的整体，具有特定功能和行为。根据系统的特性，可以分为线性系统和非线性系统；根据系统的动态行为，可以分为时变系统和时不变系统；根据系统的输入和输出关系，可以分为因果系统和非因果系统。定义分类系统的定义与分类01信息

2、传递信号是信息传递的媒介，系统是信息处理的工具，信号与系统的理论和应用对于信息传递和处理具有重要意义。02工程应用在通信、控制、图像处理、音频处理等领域，信号与系统的理论是不可或缺的基础。03科学研究在物理、生物、医学等领域，信号与系统的理论也是研究各种现象的重要工具。信号与系统的重要性信号的时域分析02信号的时域表示是将信号在时间轴上展开，以时间作为自变量，描述信号随时间变化的数学表达式。时域表示方法包括解析式表示法、波形表示法和函数表示法等。解析式表示法是通过数学公式描述信号随时间的变化规律，如正弦波、方波等。波形表示法是通过图形方式展示信号随时间的变化规律，如示波器显示的波形图。信号的时

3、域表示01信号的时域运算是在时间轴上对信号进行数学运算，包括加、减、乘、除等基本运算。02时域运算可以改变信号的幅度、频率和相位等参数，从而实现对信号的调整和处理。03常见的时域运算包括卷积、微分、积分等，这些运算在信号处理中具有广泛的应用。信号的时域运算01信号的时域变换是将信号从时域转换到其他域的过程，常见的变换域包括频域和复频域。02时域变换通过数学公式将信号在时间轴上的表示转换为其他域的表示，从而揭示信号内在的特性。时域变换包括傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等，这些变换在信号处理中具有重要的作用。信号的时域变换02系统的时域分析03建立系统时域模型01通过系统微分方程、差分方程等数学

4、模型描述系统的动态行为。02确定系统参数根据系统模型，确定系统的传递函数、差分系数等参数。03模拟系统行为利用计算机软件模拟系统在时域内的响应，预测系统的性能。系统的时域模型阶跃响应与脉冲响应研究系统对阶跃信号和脉冲信号的响应特性。瞬态响应与稳态响应分析系统在输入信号作用下的瞬态响应和稳态响应。动态性能指标根据系统响应，评估系统的动态性能指标，如超调量、调节时间等。系统的时域响应根据系统响应的性质，定义系统的稳定性，如渐近稳定、临界稳定等。稳定性定义稳定性判据稳定性分析方法利用劳斯判据、赫尔维茨判据等数学方法判断系统的稳定性。通过计算系统的极点、零点等参数，分析系统的稳定性。030201系统的

5、稳定性分析信号的频域分析04将信号分解为不同频率的正弦波和余弦波，得到信号的频谱表示。信号的频谱表示将信号表示为无穷多个正弦波和余弦波的线性组合，即傅里叶级数。傅里叶级数描述信号在各个频率上的能量分布，即频谱密度函数。频谱密度函数信号的频域表示 信号的频域变换傅里叶变换将时域信号转换为频域信号，通过积分运算实现。频域变换的性质包括线性性、时移性、频移性、对称性等。频域变换的逆变换将频域信号还原为时域信号，通过反变换实现。信号的频率分析通过频域分析，可以了解信号在不同频率上的能量分布，从而对信号进行分类和识别。滤波器设计利用频域分析，可以设计不同频率响应的滤波器，用于信号处理和噪声抑制。调制与解

6、调在通信系统中，利用频域分析实现信号的调制和解调，实现信号的传输和接收。频分复用利用频域分析，可以将多个信号分配到不同的频率范围内，实现频分复用，提高通信系统的容量。频域分析的应用系统的频域分析05将信号表示为无穷多个正弦波和余弦波的叠加，从而得到信号的频域表示。傅里叶级数将信号从时域变换到频域，通过积分形式表示信号的频域特征。傅里叶变换通过傅里叶变换建立系统的频域模型，描述系统对不同频率信号的响应。频域模型系统的频域模型幅频响应和相频响应分别表示系统对不同频率信号的幅度和相位变化特性。稳定性分析通过分析系统的频率响应，判断系统是否稳定。频率响应描述系统对不同频率信号的幅度和相位响应。系统的频

7、域响应带宽和带宽增益描述系统对不同频率信号的增益变化范围和变化趋势。频率特性曲线绘制系统频率响应的图形表示，便于直观分析。滤波器设计根据系统频率特性曲线，设计满足特定要求的滤波器。系统的频率特性分析信号与系统的综合应用06通过特定的算法对信号进行压缩，减小存储和传输所需的资源，提高效率。信号压缩利用数字信号处理技术，对信号进行滤波、去噪等操作，提高信号质量。信号增强通过特征提取和模式识别技术，对信号进行分类和识别，实现自动化和智能化。信号识别信号处理技术的应用03系统仿真利用计算机仿真技术，模拟系统运行过程，预测系统性能和行为。01系统建模根据实际需求，建立系统的数学模型，为系统分析和设计提供基础。02系统优化通过调整系统参数，优化系统性能，提高系统稳定性和效率。系统设计的应用通信系统信号与系统理论在通信系统中有着广泛应用，如调制解调、信道编码等。控制系统在控制系统中，信号与系统理论用于分析系统的稳定性、响应速度等性能指标。图像处理在图像处理领域，信号与系统理论用于图像压缩、图像增强等方面。音频处理在音频处理领域，信号与系统理论用于音频压缩、音频特效等方面。信号与系统理论的实践意义THANKS感谢观看