信号与系统课件第五章.pptx

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1、信号与系统课件(郑君里版)第五章2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTING目录CATALOGUE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分析信号的时域分析PART01123信号在时间轴上的变化规律，可以用时间函数来描述。信号的时域表示描述信号的基本特征，如振幅、周期、频率等。信号的幅度、周期、频率等参数描述信号的形状和变化趋势，如正弦波、方波、三角波等。信号的形状和特征信号的时域描述03信号的卷积运算将两个信号在时间轴上进行叠加，以获取它们共同作用的效果。01信号的加法、减法、乘法等基本运算对信号进行加减乘等基本数学运算，以改变信号的幅度、相位等

2、参数。02信号的微分和积分运算对信号进行微分和积分运算，以获取信号的变化速率和累积效果。信号的时域运算 信号的时域分解信号的分解将复杂的信号分解为简单的基本信号，如正弦波和方波等。傅立叶级数分解将信号表示为不同频率的正弦波和余弦波的叠加，以分析信号的频谱特性。拉普拉斯变换和Z变换将信号从时域转换到复频域，以便进行更深入的分析和处理。系统的时域分析PART02通过数学表达式或电路图描述系统的输入和输出关系，以便进行时域分析。建立系统时域模型系统满足叠加性和均匀性，且不随时间变化的系统称为线性时不变系统，是时域分析的主要研究对象。线性时不变系统对于动态系统，常用微分方程来描述系统的时域模型，其中包

3、含输入信号和系统参数。微分方程描述系统的时域模型根据系统是否处于初始状态，将系统的响应分为零状态响应和零输入响应，分别表示系统对输入信号的响应和系统自身的动态特性。零状态响应和零输入响应通过施加冲激信号或阶跃信号，可以获得系统的冲激响应或阶跃响应，它们是描述系统动态特性的重要参数。冲激响应和阶跃响应常用的求解方法包括拉普拉斯变换、傅里叶变换和数值计算等，可以求解微分方程得到系统的时域响应。时域分析的求解方法系统的时域响应稳定性判据通过判断系统极点的位置，可以确定系统的稳定性，常用的判据包括劳斯判据、赫尔维茨判据等。稳定性的定义如果系统对所有有界输入产生的有界输出，则称系统是稳定的。稳定性的分类

4、根据系统稳定性的不同表现，可以分为渐近稳定、指数稳定、一致稳定等类型，它们描述了系统在不同条件下稳定性的程度。系统的稳定性分析信号的频域分析PART03描述信号中不同频率分量的幅度和相位信息。信号的频谱频谱的表示方法频域描述的意义包括离散频谱和连续频谱，如频谱图和频谱曲线。帮助理解信号的频率特性和变化规律，为信号处理提供依据。030201信号的频域描述将时域信号转换为频域信号，通过数学公式实现。傅里叶变换包括线性性、时移性、频移性、对称性和周期性等。频域变换的性质用于信号分析和处理，如滤波、调制和解调等。频域变换的应用信号的频域变换频域分解的意义将复杂的信号分解为简单的正弦波和余弦波，便于分析

5、和处理。频域分解的应用在通信、雷达、声呐等领域有广泛应用。信号的频域分解方法包括傅里叶级数和傅里叶积分。信号的频域分解系统的频域分析PART04频域函数的定义描述系统在频域中的行为，包括幅度和相位响应。频域函数的性质如线性、时移、频移、共轭等，这些性质决定了系统在频域中的行为。傅里叶级数与傅里叶变换将信号分解为不同频率的正弦波和余弦波，以及将信号从时域转换到频域的方法。系统的频域模型幅度响应和相位响应01描述系统对不同频率输入的响应，包括幅度和相位的变化。无失真传输系统的条件02在频域中，如果系统的幅度响应和相位响应都满足一定条件，则系统可以实现无失真传输。系统的频率限制03由于系统的物理限制

6、，系统在频域中存在一定的限制，如带宽限制等。系统的频域响应频率响应分析通过分析系统的频域响应，可以了解系统在不同频率下的行为。系统的稳定性分析在频域中，可以通过分析系统的极点和零点位置来判断系统的稳定性。系统的滤波特性分析通过分析系统的频域响应，可以了解系统对不同频率信号的滤波效果。系统的频率特性分析信号与系统的综合分析PART05信号的时域与频域表示信号可以在时域或频域进行表示和分析，两者之间可以通过傅里叶变换和逆变换进行转换。系统函数的零点和极点分析系统函数可以表示为传递函数或状态方程，其零点和极点对系统的稳定性、频率响应等特性有重要影响。信号与系统的相互转换方法信号可以通过系统函数进行滤

7、波、调制等处理，系统函数也可以通过信号输入进行激励，从而获得系统的响应。信号与系统的相互转换信号与系统理论在信号处理领域有广泛应用，如音频处理、图像处理、雷达信号处理等。信号处理应用在系统控制领域，信号与系统理论用于分析控制系统稳定性、优化控制算法等。系统控制应用在通信系统中，信号与系统理论用于研究信号的调制、解调、编解码等技术，提高通信质量和效率。通信系统应用信号与系统的综合应用信号处理技术的发展随着信号处理算法和计算能力的不断提升，信号处理技术将更加复杂化和精细化。系统控制理论的创新随着智能控制技术的发展，系统控制理论将不断发展和创新，以适应更加复杂和多样化的控制需求。跨学科融合发展信号与系统理论将与计算机科学、人工智能、生物医学等学科进行交叉融合，拓展其应用领域和发展空间。信号与系统的发展趋势感谢观看THANKSENDKEEPVIEW2023-20262023-2026REPORTING