信号与系统重点总结 考点总结
(完整版)信号与系统知识要点

信号与系统知识要点第一章 信号与系统单位阶跃信号 1,0()()0,0t t u t t ε≥⎧==⎨<⎩ 单位冲激信号 ,0()0,0()1t t t t δδ∞-∞⎧∞=⎧=⎨⎪⎪≠⎩⎨⎪=⎪⎩⎰ ()()d t t dtεδ=()()t d t δττε-∞=⎰()t δ的性质:()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=-()()(0)f t t dt f δ∞-∞=⎰00()()()f t t t dt f t δ∞-∞-=⎰()()t t δδ=-00()[()]t t t t δδ-=-- 1()()at t aδδ=001()()t at t t a aδδ-=- 单位冲激偶信号 ()t δ'()()d t t dtδδ'=()()t t δδ''=--00()[()]t t t t δδ''-=---()0t dt δ∞-∞'=⎰ ()()td t δττδ-∞'=⎰()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=-00000()()()()()()f t t t f t t t f t t t δδδ'''-=---()()(0)f t t dt f δ∞-∞''=-⎰00()()()f t t t dt f t δ∞-∞''-=-⎰符号函数 sgn()t1,0sgn()0,01,0t t t t >⎧⎪==⎨⎪-<⎩或 sgn()()()2()1t u t u t u t =--=-单位斜坡信号 ()r t0,0()(),0t r t tu t t t <⎧==⎨≥⎩ ()()t r t u d ττ-∞=⎰ ()()dr t u t dt =门函数 ()g t τ1,()20,t g t ττ⎧<⎪=⎨⎪⎩其他取样函数sin ()tSa t t=0sin lim ()(0)lim1t t tSa t Sa t→→=== 当 (1,2,)()0t k k Sa t π==±±=时,sin ()t Sa t dt dt tπ∞∞-∞-∞==⎰⎰sin lim 0t tt →±∞=第二章 连续时间信号与系统的时域分析1、基本信号的时域描述(1)普通信号普通信号可以用一个复指数信号统一概括,即st Ke t f =)(,+∞<<∞-t 式中ωσj s +=,K 一般为实数,也可以为复数。
信号与系统重要知识总结

基本概念一维信号:信号是一个独立变量的函数时,称为一维信号。
多维信号:如果信号是n 个独立变量的函数,就称为n 维信号。
归一化能量或功率:信号(电压或电流)在单位电阻上的能量或功率。
能量信号:若信号的能量有界,则称其为能量有限信号,简称为能量信号。
功率信号:若信号的功率有界,则称其为功率有限信号,简称为功率信号。
门函数:()g t τ常称为门函数,其宽度为τ,幅度为1因果性:响应(零状态响应)不出现于激励之前的系统称为因果系统。
因果信号:把t=0时接入的信号(即在t<0时,f(t)=0的信号)称为因果信号,或有始信号。
卷积公式:1212()()*()()()f t f t f t f f t d τττ∞-∞==-⎰梳妆函数:相关函数:又称为相关积分。
意义:衡量某信号与另一延时信号之间的相似程度。
延时为0时相似程度是最好的。
1212()()()R f t f t dt ττ∞-∞==-⎰前向差分: ()(1)()f k f k f k ∆=+-后向差分:()()(1)f k f k f k ∇=--单位序列:()k δ单位阶跃序列:()k ε基本信号:时间域:连续时间系统以冲激函数为基本信号,离散时间系统以单位序列为基本信号。
任意输入信号可分解为一系列冲积函数(连续)或单位序列(离散)的加权和。
频率域:连续时间系统以正弦函数或虚指数函数jwt e 为基本信号,将任意连续时间信号表示为一系列不同频率的正弦信号或虚指数信号之和(对于周期信号)或积分(对于非周期信号)。
DTFT :离散时间信号,以虚指数函数2j kn N e π或j k e θ为基本信号,将任意离散时间信号表示为N 个不同频率的虚指数之和(对于周期信号)或积分(对于非周期信号)。
系统响应:()j t j t Ye H j Fe ωωω=正交函数集:n 个函数构成一函数集,如在区间 内满足正交特性。
复变函数的正交性均方误差:误差的均方值2ε帕斯瓦尔方程:j j j t t K C dt t f ∑⎰∞==12221)( 含义:)(t f 在区间),(21t t 信号所含能量恒等于此信号在完备正交函数集中各正交分量能量的总和。
信号与系统_复习知识总结

信号与系统_复习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,主要介绍信号与系统的基本概念、性质、表示方法、处理方法、分析方法等。
在学习信号与系统的过程中,我们需要掌握的知识非常多,下面是我对信号与系统的复习知识的总结。
一、信号的基本概念1.信号的定义:信号是随时间或空间变化的物理量。
2.基本分类:(1)连续时间信号:在整个时间区间内有无穷多个取值的信号。
(2)离散时间信号:只在一些特定时刻上有取值的信号。
(3)连续振幅信号:信号的幅度在一定范围内连续变化。
(4)离散振幅信号:信号的幅度只能取离散值。
二、信号的表示方法1.连续时间信号的表示方法:(1)方程式表示法:用数学表达式表示信号。
(2)波形表示法:用图形表示信号。
2.离散时间信号的表示方法:(1)序列表示法:用数学序列表示信号。
(2)图形表示法:用折线图表示离散时间信号。
三、连续时间系统的性质1.线性性质:(1)加性:输入信号之和对应于输出信号之和。
(2)齐次性:输入信号的倍数与输出信号的倍数相同。
2.时不变性:系统的输出不随输入信号在时间上的变化而变化。
3.扩展性:输入信号的时延会导致输出信号的时延。
4.稳定性:系统的输出有界,当输入信号有界时。
5.因果性:系统的输出只依赖于当前和过去的输入信号值。
6.可逆性:系统的输出可以唯一地反映输入信号的信息。
四、离散时间系统的性质1.线性性质:具有加性和齐次性。
2.时不变性:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。
3.稳定性:系统的输出有界,当输入信号有界时。
4.因果性:系统的输出只依赖于当前和过去的输入信号值。
五、连续时间系统的分类1.时不变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。
2.线性时不变系统:具有加性和齐次性。
3.时变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移,并且系统的系数是时间的函数。
4.非线性系统:不具有加性和齐次性。
六、离散时间线性时不变系统的分类1.线性时变系统:输入信号的时移会导致输出信号的相应时移。
信号与系统知识总结

一,信号与系统的基本概念
1信号的分类:能量信号和功率信号和其他信号:周期信号一般为功率信号,非周期信号既可以为能量信号(持续时间有限),也可以为功率信号(持续时间无限)也可以为其他信号。
2,基本连续时间信号和基本离散时间信号(变量为n)。
3,线性时不变系统:LTI。
二,连续时间系统和离散时间系统的时域分析
连续系统:1,常系数微分方程,经典法;2,零输入法和零状态法,卷积积分法求零状态响应。
离散系统:1,递推法;2,经典法;3,零输入和零状态法,单位抽样序列卷积和求零状态响应。
三,连续时间傅里叶变换,谱分析和时频分析
1,傅里叶级数(周期信号)、傅里叶变换(非周期信号)。
2,傅里叶级数和傅里叶变换的关系。
3,时域乘积相当于频域卷积,相关和能量谱或者功率谱是一个傅里叶变换对。
4,时频分析和小波分析:局部分析。
四,离散时间傅里叶变换,谱分析。
1,周期离散信号:离散傅里叶级数。
离散周期的频谱。
2,非周期离散信号:离散时间傅里叶变换。
连续周期频谱。
3,离散傅里叶变换。
五,复频域分析:拉氏变换和Z变换
1,连续信号:拉氏变换。
2,离散信号:Z变换。
3,拉氏变换、Z变换、傅里叶变换的关系。
4,连续信号的离散时间处理。
六,状态变量分析。
信号与系统知识点详细总结

信号与系统知识点详细总结1. 信号与系统概念信号是指一种可以传递信息的载体,它可以是电气信号、光信号、声音等形式,常见的信号有连续信号和离散信号两种。
连续信号是定义在连续的时间域上的信号,例如声音信号;离散信号是定义在离散的时间域上的信号,例如数字信号。
系统是对输入信号进行加工处理的装置,它可以是线性系统或非线性系统、时变系统或时不变系统。
线性系统具有叠加性质,即输入信号的线性组合对应于输出信号的线性组合;非线性系统不满足叠加性质。
时变系统的特性随着时间的变化而改变,时不变系统的特性与时间无关。
2. 信号的分类信号可以按多种属性进行分类,例如按时间属性分类可分为连续信号和离散信号;按能量和功率分类可分为能量信号和功率信号,能量信号在有限时间内的总能量是有限值,功率信号在无穷时间内的平均功率是有限值;按周期性分类可分为周期信号和非周期信号,周期信号在一定时间间隔内具有重复的规律性。
3. 时域分析时域分析是指对信号在时间域上的特性进行分析,主要包括信号的幅度、相位、频率等方面。
信号的幅度是指信号的大小,可以用振幅来表示;相位是指信号在时间轴上的偏移量;频率是指信号的周期性特征。
时域分析的工具主要包括冲激响应、单位阶跃响应、单位斜坡响应等。
冲激响应是指系统对单位冲激信号的响应,它可以用来描述系统的线性性、时不变性等性质;单位阶跃响应是指系统对单位阶跃信号的响应,可以用来求系统的单位脉冲响应;单位斜坡响应是指系统对单位斜坡信号的响应,可以用来在频域中求系统的频率响应。
4. 频域分析频域分析是指对信号在频域上的特性进行分析,主要包括信号的频谱分布、频率成分等方面。
频域分析的工具主要包括傅里叶变换、傅里叶级数、拉普拉斯变换等。
傅里叶变换是将信号在时间域和频域之间进行转换的一种数学工具,可以将时域信号转换成频域信号,也可以将频域信号转换成时域信号。
傅里叶级数是对周期信号进行频域分析的工具,可以将周期信号展开成一组正弦和余弦函数的线性组合;拉普拉斯变换是对信号在复频域上的分析工具,用于分析线性时不变系统的频域特性。
信号与系统知识点总结

信号与系统知识点总结一、信号的分类:1.连续时间信号与离散时间信号:连续时间信号是在连续时间范围内存在的信号,如声音、电流;离散时间信号是在离散时间点上存在的信号,如数字音频信号、数字图像信号。
2.狄拉克脉冲信号与单位脉冲序列:狄拉克脉冲信号是一种无限大振幅、无限短时间持续的信号,用以表示一个突变或冲击,常用于信号的表示与合成;单位脉冲序列是一种以离散单位间隔的脉冲序列。
二、系统的分类:1.连续时间系统与离散时间系统:与信号的分类类似,系统也可以分为连续时间系统和离散时间系统。
2.线性系统与非线性系统:线性系统遵循线性叠加原理,输出响应与输入信号成正比,如线性滤波器;非线性系统在输入信号改变时,输出响应不满足比例关系。
3.时变系统与时不变系统:时变系统的特性随时间变化,而时不变系统的特性与时间无关。
三、信号的基本运算:1.基本信号的表示与合成:可以将任意信号表示为一系列基本信号的线性组合;2.信号的时移、尺度变换与反褶:时移操作将信号在时间轴上整体左移或右移;尺度变换通过拉伸或压缩信号的时间轴来改变信号长度和时间刻度;反褶操作是将信号沿时间轴进行翻转。
四、系统的基本性质:1.因果系统与非因果系统:因果系统的输出只依赖于过去或当前的输入,而不依赖未来的输入;非因果系统的输出可能依赖于未来或当前输入。
2.稳定系统与非稳定系统:稳定系统的输出有界,输入有界就会导致输出有界;非稳定系统的输出可能会趋向无穷。
3.线性时不变系统的冲击响应与频率响应:冲击响应是输入为单位脉冲时的输出响应;频率响应是输入为正弦波时的输出响应,常用于分析系统的频率特性。
五、信号与系统的分析方法:1.时域分析与频域分析:时域分析是通过对信号在时间上的变化进行分析,如冲击响应、脉冲响应、单位阶跃响应等;频域分析是通过对信号在频率上的特性进行分析,如频谱、频率响应等。
2.傅里叶变换与傅里叶级数:傅里叶变换是将时间域信号转换为频域信号,常用于连续时间信号的分析;傅里叶级数是将周期性信号分解为多个正弦和余弦信号的叠加。
信号与系统(郑君里)复习要点
信号与系统复习书中最重要的三大变换几乎都有。
第一章 信号与系统 1、信号的分类①连续信号和离散信号 ②周期信号和非周期信号 连续周期信号f (t )满足f (t ) = f (t + m T ), 离散周期信号f(k )满足f (k ) = f (k + m N ),m = 0,±1,±2,…两个周期信号x(t),y(t)的周期分别为T 1和T 2,若其周期之比T 1/T 2为有理数,则其和信号x(t)+y(t)仍然是周期信号,其周期为T 1和T 2的最小公倍数。
③能量信号和功率信号 ④因果信号和反因果信号2、信号的基本运算(+ - × ÷) 2.1信号的(+ - × ÷)2.2信号的时间变换运算 (反转、平移和尺度变换) 3、奇异信号3.1 单位冲激函数的性质f (t ) δ(t ) = f (0) δ(t ) , f (t ) δ(t –a) = f (a) δ(t –a)例: 3.2序列δ(k )和ε(k ) f (k )δ(k ) = f (0)δ(k ) f (k )δ(k –k 0) = f (k 0)δ(k –k 0) 4、系统的分类与性质4.1连续系统和离散系统4.2 动态系统与即时系统 4.3 线性系统与非线性系统 ①线性性质 T [a f (·)] = a T [ f (·)](齐次性) T [ f 1(·)+ f 2(·)] = T[ f 1(·)]+T[ f 2(·)] (可加性)②当动态系统满足下列三个条件时该系统为线性系统:)0(d )()(f t t t f =⎰∞∞-δ)(d )()(a f t a t t f =-⎰∞∞-δ?d )()4sin(91=-⎰-t t t δπ)0('d )()('f t t f t -=⎰∞∞-δ)0()1(d )()()()(n n n f t t f t -=⎰∞∞-δ4)2(2])2[(d d d )(')2(0022=--=--=-==∞∞-⎰t t t t tt t t δ)(1||1)()()(t a a at n n n δδ⋅=)(||1)(t a at δδ=)(||1)(00a t t a t at -=-δδ)0()()(f k k f k =∑∞-∞=δy (·) = y f (·) + y x (·) = T[{ f (·) }, {0}]+ T[ {0},{x (0)}] (可分解性) T[{a f (·) }, {0}] = a T[{ f (·) }, {0}]T[{f 1(t ) + f 2(t ) }, {0}] = T[{ f 1 (·) }, {0}] + T[{ f 2 (·) }, {0}](零状态线性)T[{0},{a x 1(0) +b x 2(0)} ]= aT[{0},{x 1(0)}] +bT[{0},{x 2(0)}](零输入线性) 4.4时不变系统与时变系统T[{0},f (t - t d )] = y f (t - t d)(时不变性质)直观判断方法:若f (·)前出现变系数,或有反转、展缩变换,则系统为时变系统。
信号与系统重点概念公式总结
信号与系统重点概念公式总结一、信号的基本概念:1.离散信号:在离散时间点上取值的信号,用x[n]表示。
2.连续信号:在连续时间上取值的信号,用x(t)表示。
3.周期信号:在一定时间内重复出现的信号。
4.能量信号:能量信号的能量有限,用E表示。
5.功率信号:功率信号的能量无限,用P表示。
二、时域分析:1. 时域表示:x(t) = X(t)eiωt,其中X(t)是振幅函数,ω是角频率。
2.常用信号的时域表示:- 矩形脉冲信号:rect(t/T)- 三角函数信号:acos(ωt + φ)-单位跳跃信号:u(t)-单位斜坡信号:r(t)3.信号的分解与合成:线性时不变系统能够将一个信号分解为若干个基础信号的线性组合。
4.性质:-时域平移性:如果x(t)的拉普拉斯变换是X(s),那么x(t-t0)的拉普拉斯变换是e^(-t0s)X(s)。
-线性性:设输入信号的拉普拉斯变换为X(s),系统的拉普拉斯变换表达式为H(s),那么输出为Y(s)=X(s)H(s)。
-倍乘性:设输入信号拉普拉斯变换为X(s),输出信号的拉普拉斯变换为Y(s),那么输出信号的拉普拉斯变换为cX(s),即输出信号的幅度放大为c倍。
-时间反转性:x(-t)的拉普拉斯变换是X(-s)。
-时间抽取性:设输入信号的拉普拉斯变换为X(s),那么调整时间尺度为t/T的信号的拉普拉斯变换为X(s/T)。
三、频域分析:1.傅里叶级数:将周期信号表示为一系列谐波的和。
2.离散傅里叶变换(DFT):将离散信号从时域变换到频域的过程。
3.傅里叶变换:将连续信号从时域变换到频域的过程。
4.频域表示:- 矩形函数:sinc(ωt) = sin(πωt)/(πωt)- 高斯函数:ft(x) = e^(-πx^2)5.频域滤波:系统的传输函数是H(ω),那么输出信号的频率表示为Y(ω)=X(ω)H(ω)。
四、信号与系统的系统分析:1.系统稳定性:-意义:系统稳定指的是当输入有界时,输出有界。
信号与系统考试重点
1.几点说明: ①若x (t )是周期的,则x (2t )也是周期的,反之也成立②对于f [k ]=cos[Ωk ]只有当|Ω|/2π为有理数的时候,才是一个周期信号③设x1(t )和x2(t )的基本周期分别是T1和T2,则x1+x2是周期信号的条件是12T T =km为有理数(k ,m 为互素正整数)周期是T=m 1T =k 2T 思考:周期分别为3和5的两个离散序列的卷积和的周期为多少?为什么?与 功率信号(公式见书4p )E 。
若为有限值则为能量信号。
否则,计算功率P ,若为有限值则为功率信号。
否则,;两者都不是。
注:一个信号不可能既是能量信号又是功率信号,但可能既不是能量信号也不是功率信号。
思考:确定下述论点正确与否,并简述理由。
(1)所有非周期信号都是能量信号。
(2)所有能量信号都是周期信号。
(3)两个功率信号之积总是一个功率信号。
(4)两个功率信号之和总是一个功率信号。
(1)错;双边信号一般是功率信号,甚至不是能量,也不是功率信号,如e^2t (2)错;因为:周期信号一定是 功率信号(3)错;假设2个 信号周期 相等,其中一个 前半周期不等于0,后半周期=0;另一个则相反;相乘后,恒等于=0哦!但是大部分情况下,是 对的! (4)错;可能相加后恒等于 0哦;但是大部分情况下,是 对的! 2.LTI 系统(考试难点)(1)当系统的微分方程是常系数的线性微分方程时,系统为线性时不变系统。
(2)一般情况下,可分别判断系统是否满足线性和时不变性。
判断系统是否线性注意问题:1.在判断可分解性时,应考察系统的完全响应y (t )是否可以表示为两部分之和,其中一部分只与系统的初始状态有关,而另一部分只与系统的输入激励有关。
2.在判断系统的零输入响应()x y t 是否具有线性时,应以系统的初始状态为自变量(如上述例题中y (0)),而不能以其它的变量(如t 等)作为自变量。
3.在判断系统的零状态响应()f y t 是否具有线性时,应以系统的输入激励为自变量(如上述例题中f (t )),而不能以其它的变量(如t 等)作为自变量。
信号与系统知识点总结
信号与系统知识点总结一、信号与系统概念1. 信号的基本概念信号是指传输信息的载体,可以是任意形式的能量,例如声音、图像、视频等。
信号分为连续信号和离散信号两种类型。
连续信号是指在任意时间范围内都有定义的信号,离散信号是指只在某些离散点上有定义的信号。
2. 系统的概念系统是指对输入信号进行处理并产生输出信号的过程。
系统分为线性系统和非线性系统两种类型。
线性系统满足叠加原理和齐次性质,而非线性系统不满足这两个性质。
3. 信号与系统的分类信号与系统可以按照不同的分类方式进行划分。
例如,按时间域和频率域可以将信号和系统分为时域信号和系统以及频域信号和系统。
二、时域分析1. 时域中的基本概念在时域中,信号经常被表示为在时间轴上的波形。
对信号进行时域分析,可以揭示信号的变化规律和特征。
例如,信号的幅度、频率、相位等特征。
2. 时域信号的表示时域信号可以分为连续信号和离散信号两种类型。
连续信号通常可以由函数来表示,而离散信号则可以用序列或数组来表示。
3. 线性时不变系统线性时不变系统是指系统具有线性和时不变两个性质。
线性性质意味着系统满足叠加原理和齐次性质,时不变性质意味着系统的响应与输入信号的时移无关。
三、频域分析1. 傅里叶变换傅里叶变换是将信号在时域中的表示转换为频域中的表示的数学工具。
它可以将信号转换为频谱,揭示信号的频率成分和能量分布。
傅里叶变换分为连续傅里叶变换和离散傅里叶变换两种。
2. 滤波器的频域特性滤波器可以用来对信号进行频域处理。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
滤波器对不同频率成分的信号有不同的响应,能够用来滤除不需要的频率分量,或者突出需要的频率分量。
3. 抽样定理抽样定理是指在进行模拟信号的离散化表示时,需要保证抽样率足够高,以避免混叠失真。
根据抽样定理,模拟信号进行离散化表示的采样频率需要大于信号最高频率的两倍。
四、系统响应分析1. 系统的时域响应系统的时域响应是指系统对输入信号的时域响应。