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信号与系统重要知识总结

信号与系统重要知识总结

信号与系统重要知识总结信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程,它是研究信号的产生、传输、处理与分析的学科。

信号与系统的重要知识主要包括信号的基本概念、信号的分类、信号的时域和频域表示、线性时不变系统、卷积运算、系统的稳定性等。

以下是对信号与系统重要知识的总结。

一、信号的基本概念信号是随时间、空间或其他自变量变化的物理量。

根据自变量的不同,信号可以分为时域信号和频域信号。

时域信号是关于时间的函数,而频域信号是关于频率的函数。

二、信号的分类根据信号的性质和特点,信号可以分为连续时间信号和离散时间信号。

连续时间信号是在整个时间范围内存在的信号,离散时间信号仅在一些离散时间点存在。

三、信号的时域和频域表示时域表示是将信号表示为随时间变化的函数,常用的时域表示方法有冲激函数表示、阶跃函数表示和周期函数表示等。

频域表示是将信号表示为随频率变化的函数,常用的频域表示方法有傅里叶变换和拉普拉斯变换等。

四、线性时不变系统线性时不变系统(LTI)是信号与系统中的重要概念,它是指系统的输出只取决于输入的当前值和过去值,且满足线性叠加原理。

LTI系统具有很多重要性质,如时域稳定性、频域稳定性、因果性、时域线性和频域线性等。

五、卷积运算卷积运算是信号与系统中的重要运算工具,它描述了输入信号经过系统响应的输出信号。

卷积运算实质上是将两个信号相乘并对一个变量进行积分的过程。

在时域中,卷积运算可以表示为输入信号和系统冲激响应的卷积;在频域中,卷积运算可以使用傅里叶变换和反变换来进行。

六、系统的稳定性系统的稳定性是指当输入有界时,输出是否也是有界的。

稳定性是一个重要的系统性质,不稳定系统可能导致系统失控或发生崩溃。

稳定性的判定方法有多种,常用的方法有判定系统传递函数的极点位置和利用BIBO(有界输入有界输出)稳定性判据。

综上所述,信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程,它涉及信号的产生、传输、处理与分析的方法。

信号与系统中的重要知识包括信号的基本概念、信号的分类、信号的时域和频域表示、线性时不变系统、卷积运算和系统的稳定性等。

858信号与系统考研大纲

858信号与系统考研大纲

858信号与系统考研大纲(原创版)目录一、信号与系统课程的难点二、信号与系统在考研中的重要性三、信号与系统的基础知识四、如何学习信号与系统五、推荐教材正文一、信号与系统课程的难点信号与系统课程是通信专业和电子信息专业的重要基础课程,但同时也是很多学生感到难以掌握的课程。

其难点主要体现在以下几个方面:1.信号与系统需要足够的高等数学基础,如常系数微分方程的求解,微积分运算等。

2.信号与系统需要一定的复变函数基础,如复数运算,积分变换等。

3.信号与系统课程比较抽象,与以往学生学过的模拟电路和数字电路等课程相比,更难以理解。

4.信号与系统的物理意义难以把握,容易让学生产生这是数学在工科上的分支的错觉。

5.信号与系统的自身运算又有不同于数学的地方,例如微分方程带0-值算待定系数等。

二、信号与系统在考研中的重要性信号与系统课程在考研中占据重要地位,是通信方面专业课的基础。

无论你是信号处理还是通信系统,这门课都是一切课程的基础。

原因在于这门课反应了两个很重要的理论,一个是信号的频域分析,一个是系统函数。

这两个理论对应到数学上就是积分变换,信号的频域分析是信号处理的基础。

因为信号的时域复杂多变,但是频域非常清晰,利于处理。

三、信号与系统的基础知识要学好信号与系统,需要掌握以下几个基础知识:1.高等数学的微分方程部分,特别是线性常微分方程。

2.高等数学的微积分,如分部积分法,求导等。

3.复变函数的复数模与相位运算,以及留数定理。

4.常见的信号与系统基本概念,如信号的采样与恢复,系统的稳定性等。

四、如何学习信号与系统学习信号与系统,除了掌握以上提到的基础知识外,还需要多做练习,加深对概念的理解。

同时,可以参考一些优秀的教材和课程,如吴大正的《信号与线性系统分析》和奥本海姆的《信号与系统》等。

信号与系统——精选推荐

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第二章 MATLAB方法实现信号波形1.用MATLAB生成门函数g2(t)解:为生成门函数g2(t),可以直接调用,MATLAB中专门的stairs的绘图命令。

程序如下:Untitled1.m:t=-2:2; %定义时间范围向量%x=((t>=-1)-(t>=1)); %g2(t)对应的时间向量%stairs(t,x); %绘图g2(t)%axis([-2,2,-0.1,1.2]); %给出图形的坐标限%title('g2(t)'); %加注波形标题%运行结果如图所示:2.用MATLAB生成f(t)=g2(t)cos10∏t解:在这个题中可以调用前面的g2(t)门函数的程序,当然也可以重新编写函数。

程序如下:syms t; %定义变量%g=heaviside(t+1)-heaviside(t-1); %定义g%f=g*cos(10*pi*t); %计算f%ezplot(f,[-2,2]); %绘图并限定坐标范围%xlabel('t'),ylabel('f(t)'),title('f(t)=g(t)cos 10πt'); %标注坐标和名称%运行结果如图所示:已知微分方程用MATLANB方法求解阶跃响应解:程序如下:yzs = dsolve('D2y+3*Dy+2*y=1','y(0)=0,Dy(0)=0'); %计算% ezplot(yzs); %绘图%axis([0,8,0,0.5]); %给出图形的坐标限%运行结果:yzs=1/2+1/2*exp(-2*t)-exp(-t)如图所示:试求周期门函数的频谱图。

设门函数脉宽t=1,周期T=6.解:本题在于求解周期门函数的频域图和幅度谱图,程序如下:syms t n T tao A; %定义变量%T = 6;A=1;tao=1; %对变量赋值%f=A*exp(-i*n*2*pi/T*t); %计算被积函数%fn=int(f,t,-tao/2,tao/2)/T; %计算傅里叶系数%fn=simple(fn); %化简%n=[-24:-1,eps,1:24]; %给定频谱的整数自变量,eps代表0%fn=subs(fn,n,'n'); %计算傅里叶系数对应各个n的值%subplot(2,1,1),stem(n,fn,'filled'); %绘制频谱%line([-20 20],[0 0]); %给出图形的坐标限%title('周期矩形脉冲的频谱'); %加注波形标题%subplot(2,1,2),stem(n,abs(fn),'filled'); %绘制频谱%title('周期矩形脉冲的幅度谱'); %加注波形标题%axis([-24,24,0,0.3]); %给出图形的坐标限%运行结果如图所示:第五章 MATLAB方法用于复频域分析求反变换解:通过拉普拉斯反变换的专门的指令进行操作。

信号与系统 matlab 书籍

信号与系统 matlab 书籍

信号与系统是电子信息类专业的一门重要课程,它涉及到信号的产生、传输、处理和系统对信号的响应等内容。

而对于学习该课程的学生来说,掌握好相关知识和技能对于以后的学习和工作都至关重要。

选择一本优质的信号与系统的 MATLAB 书籍就显得至关重要。

通过本文,我将向您推荐一本值得阅读的信号与系统的 MATLAB 书籍,并简要介绍其内容,希望能够给您的学习和工作带来帮助。

1. 《MATLAB仿真信号与系统建模教程》这本书由普林斯顿大学教授 Dennis S. Bernstein 和舒洛克教授撰写,是一本信号与系统领域的经典教材。

它通过 MATLAB 实例来解释信号与系统的基本概念,包括线性时不变系统(LTI 系统)、傅立叶分析、滤波器设计等内容。

考虑到大多数学生对 MATLAB 操作不熟练,本书还附带了 MATLAB 的简要入门教程,帮助读者快速掌握 MATLAB 在信号与系统中的应用。

2. 《MATLAB在信号与系统中的应用》这是一本由国内著名信号与系统专家刘琦编著的 MATLAB 信号与系统应用教程。

该书通过大量的仿真例子和 MATLAB 代码,详细介绍了信号与系统理论在 MATLAB 中的应用。

书中还包括了对信号处理工具箱和控制系统工具箱的介绍,使读者能够更好地应用 MATLAB 进行信号与系统的建模、仿真和分析。

3. 《MATLAB信号与系统实验教程》该书主要是按照实验的方式来学习信号与系统。

它从基本信号的产生与表示开始,介绍了常见的信号与系统模型,并通过 MATLAB 可视化和仿真实验帮助读者更直观地理解信号与系统的概念和原理。

书中还提供了丰富的 MATLAB 实验案例,如系统的频域和时域表示、信号的采样与重构、滤波器设计等,帮助读者巩固理论知识,提高实际操作能力。

在选择信号与系统的 MATLAB 书籍时,我们可以根据自己的学习需求和水平来进行选择。

如果是初学者,可以选择内容易懂、带有大量MATLAB 实例和案例的教材;如果是深入学习和研究该领域的同学,可以选择更加专业和深入的教材。

好的信号与系统的书

好的信号与系统的书

好的信号与系统的书
《信号与系统》:该教材介绍了信号与系统的基本概念、连续系统的时域分析、离散系统的时域分析、连续信号与系统的频域分析、连续信号与系统的复频域分析、离散信号与系统的z域分析和习题等内容。

《信号与系统实例详解》:这本书通过实例详细介绍了信号与系统的应用,包括信号的合成与分解、信号的频谱分析、系统的稳定性与分类、系统的频率响应、系统的状态方程等。

《信号与系统分析》:这本书全面系统地介绍了信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。

内容包括信号与系统的基本概念、线性时不变系统的时域分析、傅里叶分析、拉普拉斯变换分析、z变换分析、离散傅里叶变换、滤波器设计等。

《信号与系统习题全解》:这本书是上述教材的配套习题集,对教材中的所有习题进行了详细解答,并提供了大量的示例和练习题。

《信号与系统重点及难点解析》:这本书对信号与系统的重点和难点进行了深入的解析,包括信号的分解、傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换等核心内容,旨在帮助学生更好地理解和掌握这些知识点。

《信号与系统经典题解》:这本书汇集了大量的经典题
目,并提供了详细的解答和解析,旨在帮助学生提高解题能力和掌握解题技巧。

信号与系统(通俗介绍)

信号与系统(通俗介绍)

大牛很通俗地介绍《信号与系统》第一课什么是卷积卷积有什么用什么是傅利叶变换什么是拉普拉斯变换引子很多朋友和我一样,工科电子类专业,学了一堆信号方面的课,什么都没学懂,背了公式考了试,然后毕业了。

先说"卷积有什么用"这个问题。

(有人抢答,"卷积"是为了学习"信号与系统"这门课的后续章节而存在的。

我大吼一声,把他拖出去枪毙!)讲一个故事:张三刚刚应聘到了一个电子产品公司做测试人员,他没有学过"信号与系统"这门课程。

一天,他拿到了一个产品,开发人员告诉他,产品有一个输入端,有一个输出端,有限的输入信号只会产生有限的输出。

然后,经理让张三测试当输入sin(t)(t<1秒)信号的时候(有信号发生器),该产品输出什么样的波形。

张三照做了,花了一个波形图。

"很好!"经理说。

然后经理给了张三一叠A4纸: "这里有几千种信号,都用公式说明了,输入信号的持续时间也是确定的。

你分别测试以下我们产品的输出波形是什么吧!"这下张三懵了,他在心理想"上帝,帮帮我把,我怎么画出这些波形图呢?"于是上帝出现了: "张三,你只要做一次测试,就能用数学的方法,画出所有输入波形对应的输出波形"。

上帝接着说:"给产品一个脉冲信号,能量是1焦耳,输出的波形图画出来!"张三照办了,"然后呢?"上帝又说,"对于某个输入波形,你想象把它微分成无数个小的脉冲,输入给产品,叠加出来的结果就是你的输出波形。

你可以想象这些小脉冲排着队进入你的产品,每个产生一个小的输出,你画出时序图的时候,输入信号的波形好像是反过来进入系统的。

"张三领悟了:" 哦,输出的结果就积分出来啦!感谢上帝。

这个方法叫什么名字呢?"上帝说:"叫卷积!"从此,张三的工作轻松多了。

信号与系统,卡尔曼滤波

信号与系统,卡尔曼滤波

信号与系统,卡尔曼滤波
信号与系统是电子工程中非常重要的一个领域,它涉及到信号
的产生、传输、处理和分析等方面。

而卡尔曼滤波作为信号处理中
的一种重要方法,被广泛应用于控制系统、通信系统、导航系统等
领域。

卡尔曼滤波是由美国工程师鲁道夫·卡尔曼在20世纪60年代
提出的一种状态估计方法,它通过对系统的数学建模和测量数据的
融合,可以有效地估计系统的状态变量,从而实现对系统的精准控
制和预测。

在实际应用中,卡尔曼滤波被广泛应用于惯性导航、自
动驾驶、航天器控制等领域,取得了显著的成果。

在信号与系统中,卡尔曼滤波可以用于对信号进行滤波和预测。

通过对信号的状态进行动态估计和预测,可以有效地去除噪声和干扰,提高信号的质量和准确性。

同时,卡尔曼滤波还可以对信号进
行预测,从而实现对未来信号的预测和分析,为系统的决策和控制
提供重要的信息支持。

总之,信号与系统与卡尔曼滤波密切相关,卡尔曼滤波作为一
种重要的信号处理方法,为信号的分析、处理和控制提供了重要的
技术支持,对于提高系统的性能和可靠性具有重要意义。

希望未来能够有更多的研究和应用,进一步推动信号与系统领域的发展和进步。

信号与系统重点总结

信号与系统重点总结

信号与系统重点总结一、信号的分类与特征1.根据信号的时间性质划分,可分为连续时间信号和离散时间信号。

连续时间信号在时间上连续变化,离散时间信号在时间上以离散的形式存在。

2.根据信号的取值范围划分,可分为有限长信号和无限长信号。

有限长信号在一定时间段内有非零值,无限长信号在时间上无边界。

3.根据信号的周期性划分,可分为周期信号和非周期信号。

周期信号在一定时间内以固定的周期重复出现,非周期信号没有固定的周期性。

4.根据信号的能量和功率划分,可分为能量信号和功率信号。

能量信号能量有限且为有限幅,功率信号在无穷时间上的平均能量有限。

二、连续时间信号的表示与处理1.连续时间信号的表示可以使用函数形式:s(t),其中t为连续变量,s(t)为连续时间信号的幅值。

2.连续时间信号的处理包括时域分析和频域分析。

时域分析主要研究信号的幅值和时间关系,频域分析主要研究信号的频率和振幅关系。

3.连续时间信号可以通过不同的运算方式进行处理,如时域卷积、频域卷积、微分和积分等操作,以实现信号的滤波、平滑和增强等功能。

三、离散时间信号的表示与处理1.离散时间信号的表示可以使用序列形式:x[n],其中n为整数变量,x[n]为离散时间信号的幅值。

2.离散时间信号的处理包括时域分析和频域分析。

时域分析主要研究信号的幅值和时间关系,在离散时间上进行运算,频域分析主要研究信号的频率和振幅关系,在离散频率上进行运算。

3.离散时间信号可以通过不同的运算方式进行处理,如时域卷积、频域卷积、差分和累加等操作,以实现信号的滤波、平滑和增强等功能。

四、连续时间系统的特性与分析1.连续时间系统可以通过输入信号和输出信号之间的关系来描述。

输入信号经系统处理后,输出信号的幅值和时间关系可以通过系统的传递函数来表示。

2.系统的特性包括因果性、稳定性、线性性和时不变性等。

因果性要求系统的输出只能依赖于过去的输入,稳定性要求系统的输出有界,线性性要求系统满足叠加原理,时不变性要求系统的特性不随时间变化。

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漫谈信号与系统入门第一课什么是卷积卷积有什么用什么是傅利叶变换什么是拉普拉斯变换很多朋友和我一样,工科电子类专业,学了一堆信号方面的课,什么都没学懂,背了公式考了试,然后毕业了。

先说"卷积有什么用"这个问题。

(有人抢答,"卷积"是为了学习"信号与系统"这门课的后续章节而存在的。

我大吼一声,把他拖出去枪毙!)讲一个故事:张三刚刚应聘到了一个电子产品公司做测试人员,他没有学过"信号与系统"这门课程。

一天,他拿到了一个产品,开发人员告诉他,产品有一个输入端,有一个输出端,有限的输入信号只会产生有限的输出。

然后,经理让张三测试当输入sin(t)(t<1秒)信号的时候(有信号发生器),该产品输出什么样的波形。

张三照做了,花了一个波形图。

"很好!"经理说。

然后经理给了张三一叠A4纸: "这里有几千种信号,都用公式说明了,输入信号的持续时间也是确定的。

你分别测试以下我们产品的输出波形是什么吧!"这下张三懵了,他在心理想"上帝,帮帮我把,我怎么画出这些波形图呢?"于是上帝出现了: "张三,你只要做一次测试,就能用数学的方法,画出所有输入波形对应的输出波形"。

上帝接着说:"给产品一个脉冲信号,能量是1焦耳,输出的波形图画出来!"张三照办了,"然后呢?"上帝又说,"对于某个输入波形,你想象把它微分成无数个小的脉冲,输入给产品,叠加出来的结果就是你的输出波形。

你可以想象这些小脉冲排着队进入你的产品,每个产生一个小的输出,你画出时序图的时候,输入信号的波形好像是反过来进入系统的。

"张三领悟了:" 哦,输出的结果就积分出来啦!感谢上帝。

这个方法叫什么名字呢?"上帝说:"叫卷积!"从此,张三的工作轻松多了。

每次经理让他测试一些信号的输出结果,张三都只需要在A4纸上做微积分就是提交任务了!----------------------------------------张三愉快地工作着,直到有一天,平静的生活被打破。

经理拿来了一个小的电子设备,接到示波器上面,对张三说: "看,这个小设备产生的波形根本没法用一个简单的函数来说明,而且,它连续不断的发出信号!不过幸好,这个连续信号是每隔一段时间就重复一次的。

张三,你来测试以下,连到我们的设备上,会产生什么输出波形!"张三摆摆手:"输入信号是无限时长的,难道我要测试无限长的时间才能得到一个稳定的,重复的波形输出吗?"经理怒了:"反正你给我搞定,否则炒鱿鱼!"张三心想:"这次输入信号连公式都给出出来,一个很混乱的波形;时间又是无限长的,卷积也不行了,怎么办呢?"及时地,上帝又出现了:"把混乱的时间域信号映射到另外一个数学域上面,计算完成以后再映射回来""宇宙的每一个原子都在旋转和震荡,你可以把时间信号看成若干个震荡叠加的效果,也就是若干个可以确定的,有固定频率特性的东西。

""我给你一个数学函数f,时间域无限的输入信号在f域有限的。

时间域波形混乱的输入信号在f域是整齐的容易看清楚的。

这样你就可以计算了""同时,时间域的卷积在f域是简单的相乘关系,我可以证明给你看看""计算完有限的程序以后,取f(-1)反变换回时间域,你就得到了一个输出波形,剩下的就是你的数学计算了!"张三谢过了上帝,保住了他的工作。

后来他知道了,f域的变换有一个名字,叫做傅利叶,什么什么... ...----------------------------------------再后来,公司开发了一种新的电子产品,输出信号是无限时间长度的。

这次,张三开始学拉普拉斯了......后记:不是我们学的不好,是因为教材不好,老师讲的也不好。

很欣赏Google的面试题: 用3句话像老太太讲清楚什么是数据库。

这样的命题非常好,因为没有深入的理解一个命题,没有仔细的思考一个东西的设计哲学,我们就会陷入细节的泥沼: 背公式,数学推导,积分,做题;而没有时间来回答"为什么要这样"。

做大学老师的做不到"把厚书读薄"这一点,讲不出哲学层面的道理,一味背书和翻讲ppt,做着枯燥的数学证明,然后责怪"现在的学生一代不如一代",有什么意义吗?入门第二课到底什么是频率什么是系统?这一篇,我展开的说一下傅立叶变换F。

注意,傅立叶变换的名字F 可以表示频率的概念(freqence),也可以包括其他任何概念,因为它只是一个概念模型,为了解决计算的问题而构造出来的(例如时域无限长的输入信号,怎么得到输出信号)。

我们把傅立叶变换看一个C 语言的函数,信号的输出输出问题看为IO的问题,然后任何难以求解的x->y的问题都可以用x->f(x)->f-1(x)->y来得到。

1. 到底什么是频率?一个基本的假设: 任何信息都具有频率方面的特性,音频信号的声音高低,光的频谱,电子震荡的周期,等等,我们抽象出一个件谐振动的概念,数学名称就叫做频率。

想象在x-y平面上有一个原子围绕原点做半径为1匀速圆周运动,把x轴想象成时间,那么该圆周运动在y轴上的投影就是一个sin(t)的波形。

相信中学生都能理解这个。

那么,不同的频率模型其实就对应了不同的圆周运动速度。

圆周运动的速度越快,sin(t)的波形越窄。

频率的缩放有两种模式(a) 老式的收音机都是用磁带作为音乐介质的,当我们快放的时候,我们会感觉歌唱的声音变得怪怪的,调子很高,那是因为"圆周运动"的速度增倍了,每一个声音分量的sin(t)输出变成了sin(nt)。

(b) 在CD/计算机上面快放或满放感觉歌手快唱或者慢唱,不会出现音调变高的现象:因为快放的时候采用了时域采样的方法,丢弃了一些波形,但是承载了信息的输出波形不会有宽窄的变化;满放时相反,时域信号填充拉长就可以了。

从柏拉图开始,数学追求和研究的就是某种"不变"的东西。

频率特性就是一种时不变或者是空间移不变的数学特性,不管是几维的信息,不管是求全局的付利叶频率或者是局部的小波滤波的结果,都具有这样的好处。

但是,频率本身的弱点是对于尺度和旋转没有"不变性",一个苹果在频率上更接近于大小和他差不多的梨,而不是缩小或者放大了的自己。

所以,频率如果作为特征的话,最重要的是尺寸和角度的归一化,而这种归一化本身又是和特征相关联的,成了一个莫比乌斯圈,绕回来了。

因此,一维的标量数学不足以说明事物的本质,我们必须有2维的复变函数----线形变化就是伸缩和旋转。

模式识别的学科也都是基于一个假设----图像的变化都是线形变化,其实这只是一个假设,好比是幂级数展开的时候只考虑一次项,对于大尺度的非线性变换这种幂级数近似是无效的,因为可能不收敛。

频率有频谱,矩阵有矩阵的谱(特征向量和特征值)。

如果特征一样,那么我们认为两个矩阵相似。

但是实际当中不存在特征值一抹一样的矩阵,所以矩阵的相似程度就成了比对特征值本身。

这种比对通常是在欧式空间展开的,但是,一个2维矩阵本身是一个整体,而特征向量代表的是,根本无视矩阵的整体性,而把矩阵看成是一系列向量的排列(顺序无关,不是组合),所以,矩阵是1维*1维不等于2维。

矩阵理论无法完整的处理2维信息,顺序和排列本身代表的约束信息被完全忽略掉了。

所以,使用矩阵+统计的方法,在模式识别领域根本无法得到非常好的结果,也无法构造出足够鲁榜的系统。

所以即使有了矩阵的优化算法,例如降维(SVD和PCA),只是降低了存储和计算的复杂度;信息本身是越处理越少的,这是信息论中关于熵的基本理论。

当然,为此提出的2维PCA算法算是一种改进。

PCA的根本特性就是多维的坐标作了旋转以后,可以认为某些方向的投影幅度都接近于0,所以可以去掉这一维。

用频率为自然立法----有很多种为自然立法的方式,有神学的,有柏拉图的形而上学的,有毕达哥拉斯的机械计算主义的,有迪利赫利特的原子与结构,等等。

频率只是其中的一种罢了。

2. F变换得到的结果有负数/复数部分,有什么物理意义吗?解释: F变换是个数学工具,不具有直接的物理意义,负数/复数的存在只是为了计算的完整性。

3. 信号与系统这们课的基本主旨是什么?对于通信和电子类的学生来说,很多情况下我们的工作是设计或者OSI七层模型当中的物理层技术,这种技术的复杂性首先在于你必须确立传输介质的电气特性,通常不同传输介质对于不同频率段的信号有不同的处理能力。

以太网线处理基带信号,广域网光线传出高频调制信号,移动通信,2G和3G分别需要有不同的载频特性。

那么这些介质(空气,电线,光纤等)对于某种频率的输入是否能够在传输了一定的距离之后得到基本不变的输入呢? 那么我们就要建立介质的频率相应数学模型。

同时,知道了介质的频率特性,如何设计在它上面传输的信号才能大到理论上的最大传输速率?----这就是信号与系统这们课带领我们进入的一个世界。

当然,信号与系统的应用不止这些,和香农的信息理论挂钩,它还可以用于信息处理(声音,图像),模式识别,智能控制等领域。

如果说,计算机专业的课程是数据表达的逻辑模型,那么信号与系统建立的就是更底层的,代表了某种物理意义的数学模型。

数据结构的知识能解决逻辑信息的编码和纠错,而信号的知识能帮我们设计出码流的物理载体(如果接受到的信号波形是混乱的,那我依据什么来判断这个是1还是0? 逻辑上的纠错就失去了意义)。

在工业控制领域,计算机的应用前提是各种数模转换,那么各种物理现象产生的连续模拟信号(温度,电阻,大小,压力,速度等)如何被一个特定设备转换为有意义的数字信号,首先我们就要设计一个可用的数学转换模型。

4. 如何设计系统?设计物理上的系统函数(连续的或离散的状态),有输入,有输出,而中间的处理过程和具体的物理实现相关,不是这们课关心的重点(电子电路设计?)。

信号与系统归根到底就是为了特定的需求来设计一个系统函数。

设计出系统函数的前提是把输入和输出都用函数来表示(例如sin(t))。

分析的方法就是把一个复杂的信号分解为若干个简单的信号累加,具体的过程就是一大堆微积分的东西,具体的数学运算不是这门课的中心思想。

那么系统有那些种类呢?(a) 按功能分类: 调制解调(信号抽样和重构),叠加,滤波,功放,相位调整,信号时钟同步,负反馈锁相环,以及若干子系统组成的一个更为复杂的系统----你可以画出系统流程图,是不是很接近编写程序的逻辑流程图? 确实在符号的空间里它们没有区别。

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