清华大学数字信号处理课件-第一章1离散时间信号与系统.pptx

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1、清华大学数字信号处理课件-第一章1离散时间信号与系统contents目录离散时间信号离散时间系统离散时间信号与系统的关系离散时间信号与系统的应用01离散时间信号0102离散时间信号的定义与表示离散时间信号可以用图形、表格和数学表达式等多种方式表示，其中图形表示包括时域图和频域图。离散时间信号是在时间上离散取值的信号，通常用序列表示，即自变量是整数或整数自变量函数的信号。根据取值是否连续，离散时间信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。根据周期性，离散时间信号可以分为周期信号和非周期信号。根据能量是否集中在某一点，离散时间信号可以分为确定性信号和随机信号。离散时间信号的分类离散时间信号的运算离散

2、时间信号的基本运算包括加法、减法、乘法、除法等算术运算，以及翻转、平移、展缩等变换运算。离散时间信号的运算具有与连续时间信号类似的性质，如结合律、交换律、分配律等。离散时间信号的运算在数字信号处理中具有重要的作用，是实现数字信号处理算法的基础。02离散时间系统离散时间系统的定义与表示离散时间系统的定义离散时间系统是在时间上离散取样的动态系统，其状态变量随离散时间点的取值而变化。离散时间系统的表示离散时间系统通常用差分方程或状态方程来表示，其中差分方程描述了系统输出与输入之间的关系，而状态方程则描述了系统状态变量的动态变化。线性时不变系统01线性时不变系统是指系统的输入和输出关系是线性的，且系统

3、参数不随时间变化。这类系统可以通过线性常系数差分方程或状态方程来描述。非线性时不变系统02非线性时不变系统是指系统的输入和输出关系是非线性的，且系统参数不随时间变化。这类系统的描述通常需要使用非线性差分方程或状态方程。时变系统03时变系统是指系统的参数随时间变化。这类系统的描述需要使用具有时变参数的差分方程或状态方程。离散时间系统的分类离散时间系统的稳定性是指系统在受到外部激励时，其状态变量的变化是否能够逐渐趋于稳定。稳定性是评价一个离散时间系统的重要指标。稳定性可逆性是指离散时间系统在正向和反向的时间方向上是否具有相同的行为特性。如果一个离散时间系统在正向和反向的时间方向上具有相同的行为特性

4、，则称该系统是可逆的。可逆性离散时间系统的特性03离散时间信号与系统的关系在时间上离散取值的信号，如数字信号。离散时间信号当离散时间信号输入到系统时，系统对信号的处理和输出结果。系统响应使用差分方程或传递函数表示系统响应。描述方法离散时间信号通过系统的响应03稳定性分类分为因果稳定性和指数稳定性。01稳定性定义如果系统对所有输入信号的响应最终都收敛到零，则称系统是稳定的。02稳定性分析通过判断系统的极点和零点分布，以及系统的收敛域来判断系统的稳定性。离散时间信号与系统的稳定性通过分析信号的频谱特性来了解信号的频率结构和特征。频域分析频域表示频域分析的应用使用Z变换或傅里叶变换将离散时间信号转换

5、为频域表示。分析系统的频率响应特性，如带宽、通带和阻带等。030201离散时间信号与系统的频域分析04离散时间信号与系统的应用 在通信系统中的应用数字信号传输离散时间信号与系统在数字通信中发挥着重要作用，如数字调制、解调等过程，将信息转换为适合传输的数字信号。语音压缩编码利用离散时间信号处理技术对语音信号进行压缩编码，实现语音信号的高效传输和存储。信道编码与解码通过离散时间信号处理技术实现信道编码与解码，提高通信系统的抗干扰能力和可靠性。图像压缩利用离散时间信号处理技术对图像进行压缩编码，减小图像数据量，便于存储和传输。图像增强通过离散时间信号处理技术对图像进行增强，提高图像的清晰度和对比度。图像去噪利用离散时间信号处理技术对图像进行去噪处理，消除图像中的噪声干扰，提高图像质量。在图像处理中的应用控制系统建模通过离散时间信号处理技术对控制系统进行建模，便于对系统进行分析和控制。控制系统优化利用离散时间信号处理技术对控制系统进行优化，提高控制系统的性能和稳定性。控制系统故障诊断通过离散时间信号处理技术对控制系统的运行状态进行监测和诊断，及时发现并排除故障。在控制系统中的应用THANKS感谢观看