视频1 视频21 视频41 视频61 视频文章1 视频文章21 视频文章41 视频文章61 推荐1 推荐3 推荐5 推荐7 推荐9 推荐11 推荐13 推荐15 推荐17 推荐19 推荐21 推荐23 推荐25 推荐27 推荐29 推荐31 推荐33 推荐35 推荐37 推荐39 推荐41 推荐43 推荐45 推荐47 推荐49 关键词1 关键词101 关键词201 关键词301 关键词401 关键词501 关键词601 关键词701 关键词801 关键词901 关键词1001 关键词1101 关键词1201 关键词1301 关键词1401 关键词1501 关键词1601 关键词1701 关键词1801 关键词1901 视频扩展1 视频扩展6 视频扩展11 视频扩展16 文章1 文章201 文章401 文章601 文章801 文章1001 资讯1 资讯501 资讯1001 资讯1501 标签1 标签501 标签1001 关键词1 关键词501 关键词1001 关键词1501 专题2001
信号与系统课程要点(吴大正)
2025-09-24 10:56:51 责编:小OO
文档
信号与系统

第一章  信号与系统

1.信号、系统的基本概念

2.信号的分类,表示方法(表达式或波形)

       连续与离散;周期与非周期;实与复信号;能量信号与功率信号

3.信号的基本运算:加、乘、反转和平移、尺度变换。

       图解时方法多种,但注意仅对变量t作变换,且结果可由值域的非零区间验证。

4.阶跃函数和冲激函数

       极限形式的定义;关系;冲激的Dirac定义

       阶跃函数和冲激函数的导数与积分

       冲激函数的取样性质

; 

; 

       分段连续函数的导数计算

       知道一些常用的信号

5.系统的描述方法

       数学模型的建立:微分或差分方程

       系统的时域框图,基本单元:乘法器,加法器,积分器(连),延时单元(离)

       由时域框图列方程的步骤。

6.系统的性质

       线性:齐次性和可加性;分解特性、零状态线性、零输入线性。

时不变性:常参量

LTI系统的数学模型:线性常系数微分(差分)方程(以后都针对LTI系统)

LTI系统零状态响应的微积分特性

因果性、稳定性        

第二章  连续系统的时域分析

1.微分方程的经典解法:齐次解+特解(代入初始条件求系数)

        自由响应、强迫响应、瞬态响应、稳态响应的概念

        0—~0+初值(由初始状态求初始条件):目的,方法(奇异函数系数平衡法)

 全响应=零输入响应+零状态响应;注意应用LTI系统零状态响应的微积分特性

2.冲激响应

        定义,求解(经典法),注意应用LTI系统零状态响应的微积分特性

阶跃响应与的关系

3.卷积积分

        定义

激励、零状态响应、冲激响应之间关系

卷积的图示解法:步骤、关键点、两个结论

       卷积的解析解法

       卷积的代数运算规则3个,物理意义

       函数与冲激函数的卷积(与乘积不同)

            ; 

       卷积的微分与积分

       复合系统冲激响应的求解    

第三章  离散系统的时域分析

1.离散系统的响应

差分方程的迭代法求解

差分方程的经典法求解:齐次解+特解(代入初始条件求系数)

       全响应=零输入响应+ 零状态响应

       初始状态(是),而初始条件(指的是)

2.单位序列响应

的定义,的定义,求解(经典法);

若方程右侧是激励及其移位序列时,注意应用线性时不变性质求解

       阶跃响应与的关系

4.卷积和

        定义

激励、零状态响应、冲激响应之间关系

        卷积和的作图解法:步骤,注意问题。列表法(略)

        卷积和的代数运算规则,物理意义

        与的卷积和

  ; 

复合系统单位序列响应的求解

结合前面卷积积分和卷积和,知道零状态响应除经典解法外的另一方法。

第四章  连续系统的频域分析

1.周期信号的傅立叶级数展开:两种形式

       三角形式: 

       指数形式(常用):; 

     周期信号的频谱(幅度谱和相位谱):双边谱,单边谱;

               频谱特点 :离散谱线。谱线间隔。

               信号带宽的概念

2.傅立叶变换(对非周期信号和周期信号)

       定义:; 

           称为频谱密度函数,物理意义。

       频谱:幅度谱;相位谱

       周期信号的傅立叶变换与傅立叶级数之间关系

       傅立叶系数的另一求法: 

3.常用的FT对

4.FT的性质

        线性、奇偶性、对称性、尺度变换、时移、频移、卷积定理(时域、频域)

        微积分性质可以不掌握

5.系统的频率响应

       连续系统频响的物理意义。

       频域分析法求系统响应(零状态):

非周期信号输入,FT法;

周期信号输入,可用傅立叶级数法;也可用FT法

6.无失真传输:时域表示和频率响应如何

7.理想滤波器的响应及物理可实现系统的条件

8.采样定理

        能画出取样前后信号的频谱

        理想取样和实际取样的相同与不同

        时域取样,频域周期延拓。(离散信号的频谱是周期的)

        定理内容或。能确定采样频率。

第五章  连续系统的S域分析

1.单边拉普拉斯变换的定义及ROC

             

   ROC:       几个结论

2.拉氏变换的性质

        线性、尺度变换、时移、频移

        时域微分(1次、2次)、时域积分(1次)

        时域卷积定理、初值终值定理

3.拉氏逆变换的求解(为有理真分式)

        要求掌握两种方法:部分分式展开法;利用常用的LT对及LT的性质。

4.常用信号的LT对

5.利用LT求解微分方程(零输入响应、零状态响应、全响应)

        微分方程利用微分性质到S域代数方程,整理成,然后反变换。

6.系统函数;与的关系

        3个方面的应用 :由微分方程系统函数求;

                        系统函数转化为微分方程

                        求解零状态响应

7.s域框图

       时域框图s域框图(零状态)s域代数方程响应的象函数响应

       由以上方法可得到或。

       若给定初始状态,可由系统函数得齐次微分方程,进一步求得

8.电路的s域模型

        KVL   KCL    R、L、C模型

        掌握零状态条件下的电路S域模型,求解响应

9.LT与FT的关系(理解即可)

第六章  离散系统的Z域分析

1.Z变换的定义:单边和双边

2.ROC   含义:是以极点为边界的连通区域。

           几类序列的ROC:有限长序列,右边序列,左边序列,双边序列

3.常用序列的ZT对

4.ZT的性质:

        线性、移位性质(单边右移)、z域尺度、k域卷积定理、   

        k域反转、部分和、初值终值定理(因果序列)

5.逆z变换的求解

        长除法、部分分式展开法、留数定理法

重点:部分分式展开法

步骤: 按照极点的情况进行部分分式展开利用常用的ZT对求逆组合。

6.利用ZT求解差分方程(零输入响应、零状态响应、全响应)

       差分方程利用单边ZT的移位性质得到z域代数方程,整理成,然后反变换。

7.系统函数;与的关系

       3个方面的应用 :由差分方程系统函数求;

                        系统函数转化为差分方程

                        求解零状态响应

8.z域框图

       k域框图z域框图(零状态)z域代数方程响应的象函数响应

       由以上方法可得到或。

       若给定初始状态,可由系统函数得齐次差分方程,进一步求得

9.S域与z域的关系:

s左半平面z单位圆内

s右半平面z单位圆外

s虚轴z单位圆        且,s与z之间是多对一的映射关系

10.  离散系统的频率响应

        物理意义;

        与系统函数的关系:单位圆上的系统函数,即

第七章  系统函数

1.系统函数(或)与系统的其他描述手段的关系

        微分(差分)方程、或、

频率响应(或)、框图(时域和变换域)

2.零点和极点的概念

3.与时域响应

        极点位于s左半开平面的连续系统是稳定系统

        极点位于z单位圆内的离散系统是稳定系统

4.与频域响应

        连续系统: 

        离散系统: 

        能根据系统函数零极点的位置定性画出幅频和相频响应曲线。(首先画出零极点图)

          |H|=bm零矢量模的连乘积/极矢量模的连乘积

          Φ=零矢量辐角和-极矢量辐角和

4.全通函数和最小相移函数

        定义,零极点分布的特点

5.系统的因果性和稳定性

        因果性:定义、或因果条件、或的ROC或极点位置怎样。

        稳定性:定义、的绝对可积条件或绝对可和条件、

                或的ROC应包含轴或单位圆。

        因果稳定性(重点)

            对连续系统,的极点应在s左半平面

            对离散系统,的极点应在单位圆内。

6.连续系统的稳定性准则----罗斯-霍尔维兹准则

        判断分母多项式是否为霍尔维兹多项式。

        步骤:①列罗斯阵列表

②是霍尔维兹多项式的充要条件:第一列元素全部为正。

7.离散系统的稳定性准则----朱里准则

        朱里准则是=0的根都在单位圆内的充要条件。

        步骤:①判断,是否大于零。是,继续;否,不稳定。

               ②列朱里表

               ③判断奇数行中,第一个元素是否大于|最后一个元素|

8.信号流图

        熟悉基本术语、两个性质、化简规则

        由信号流图得到系统函数的步骤:4步

        由信号流图得到系统函数也可用梅森公式(理解)

9.系统模拟

        连续系统:加法器、数乘器、积分器;离散系统:加法器、数乘器、延时器。

        由系统函数信号流图系统的s或z域框图

        3种形式的实现方案:直接型、级联型、并联型下载本文

显示全文
专题