信号与系统_复习知识总结
信号与系统知识点归纳

周期信号的频谱是离散的,由一系列频率分量组成,每个 分量对应一个傅里叶系数。
幅度谱和相位谱
幅度谱表示各频率分量的幅度大小,相位谱表示各频率分 量的相位信息。
非周期信号频谱分析
傅里叶变换
将非周期信号表示为一系列复指数函数的积分,即 $F(omega) = int_{-infty}^{infty} f(t) e^{jomega t} dt$,其中 $F(omega)$ 是信号的频谱。
单位样值信号
在某一时刻取值为1,其余时 刻为0的信号。
正弦型信号
形如sin(ωn)或cos(ωn)的周期 性信号,其中ω为角频率。
复杂指数型信号
形如ean的形式,其中a和ω为 常数,n为离散时刻。
离散时间信号频谱分析
离散时间信号的频谱
通过傅里叶变换将离散时间信号从时域转换 到频域,得到信号的频谱。
信号分类
根据信号的性质和特征,信号可以分 为多种类型,如连续时间信号和离散 时间信号、周期信号和非周期信号、 能量信号和功率信号等。
系统定义及性质
系统定义
系统是一个由输入信号激励、内部含有某种变换关系、并能产生输出信号的物理装置或算法。在信号处理中,系 统通常表示为对输入信号进行某种变换或处理的过程。
周期信号的频谱
周期信号可以表示为无穷级数,其频谱由傅 里叶系数确定。
非周期信号的频谱
非周期信号的频谱是连续的,可以通过傅里 叶变换求得。
信号的能量和功率谱
能量信号和功率信号的频谱特性不同,分别 对应能量谱和功率谱。
离散时间系统响应
线性时不变系统的响应
线性时不变系统对输入信号的响应具有叠加性和时不变性。
卷积和运算
线性时不变系统的响应可以通过输入信号与系统单位样值响应的卷积 和求得。
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】复习总结笔记

【信号与系统】复习总结笔记学习笔记(信号与系统)来源:⽹络第⼀章信号和系统信号的概念、描述和分类信号的基本运算典型信号系统的概念和分类1、常常把来⾃外界的各种报道统称为消息;信息是消息中有意义的内容;信号是反映信息的各种物理量,是系统直接进⾏加⼯、变换以实现通信的对象。
信号是信息的表现形式,信息是信号的具体内容;信号是信息的载体,通过信号传递信息。
2、系统(system):是指若⼲相互关联的事物组合⽽成具有特定功能的整体。
3、信号的描述——数学描述,波形描述。
信号的分类:1)确定信号(规则信号)和随机信号确定信号或规则信号 ——可以⽤确定时间函数表⽰的信号;随机信号——若信号不能⽤确切的函数描述,它在任意时刻的取值都具有不确定性,只可能知道它的统计特性。
2)连续信号和离散信号连续时间信号——在连续的时间范围内(-∞<t<∞)有定义的信号称为连续时间信号,简称连续信号,实际中也常称为模拟信号;离散时间信号——仅在⼀些离散的瞬间才有定义的信号称为离散时间信号,简称离散信号,实际中也常称为数字信号。
3)周期信号和⾮周期信号周期信号——是指⼀个每隔⼀定时间T,按相同规律重复变化的信号;⾮周期信号——不具有周期性的信号称为⾮周期信号。
4)能量信号与功率信号能量信号——信号总能量为有限值⽽信号平均功率为零;功率信号——平均功率为有限值⽽信号总能量为⽆限⼤。
5)⼀维信号与多维信号信号可以表⽰为⼀个或多个变量的函数,称为⼀维或多维函数。
6)因果信号若当t<0时f(t)=0,当t>0时f(t)≠0的信号,称为因果信号;⾮因果信号指的是在时间零点之前有⾮零值。
4、信号的基本运算:信号的+、-、×运算:两信号f1(·)和f2(·)的相+、-、×指同⼀时刻两信号之值对应相加减乘。
平移:将f(t)→f(t + t0)称为对信号f(·)的平移或移位,若t0< 0,则将f(·)右移,否则左移。
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。
信号与系统 知识点总结

信号与系统知识点总结1. 信号的分类信号可以分为连续信号和离散信号。
连续信号是在连续的时间范围内变化的信号,如声音信号、光信号等。
离散信号则是在离散的时间点上取值的信号,如数字信号、样本信号等。
信号还可以根据其能量或功率的性质来分类,能量信号是能量有限,而功率信号是功率有限。
对于周期信号和非周期信号,周期信号必须满足在某个周期内的所有时间点上的信号值是相同的。
2. 时域分析时域分析是研究信号在时间域上的特性,主要包括信号的幅度、相位、频率等。
时域分析有利于了解信号在时间上的变化规律,对于非周期信号可通过傅里叶变换将其分解为频谱成分,而对于周期信号可以利用傅里叶级数展开。
此外,还有拉普拉斯变换、Z变换等方法用于时域分析。
3. 频域分析频域分析是研究信号的频率特性,对于周期信号可以采用傅里叶级数展开进行频域分析,而对于非周期信号可以采用傅里叶变换进行频域分析。
频域分析有助于了解信号的频率分布情况,诸如频率分量的大小、相位、频率响应等。
4. 系统特性系统特性包括线性性、时不变性、因果性等。
线性时不变系统是信号与系统理论中最基本的概念之一,它是指系统对输入信号的线性组合具有线性响应,且系统的特性参数不随时间变化。
除了这些基本的特性外,系统还有稳定性、因果性、可逆性等特性。
稳定系统是指对于有限输入产生有限输出,因果系统则是指系统的输出只能由当前和过去的输入决定等。
5. 离散系统离散系统是指在离散的时间点上产生输出的系统,如数字滤波器、数字控制系统等。
离散系统与连续系统相比,具有离散时间的性质,其特性和分析方法也有所不同。
在离散系统中,常见的方法有差分方程描述、Z变换分析等。
而离散系统的特性与分析方法与连续系统有很大的差异,需要通过一定的数学工具进行分析与设计。
以上就是信号与系统的主要知识点总结,通过对这些知识的掌握,可以更好地理解信号的特性与系统的特性,从而应用于实际工程问题的处理与解决。
希望以上内容能对你的学习有所帮助。
信号与系统总结

信号与系统第一章总结1、信号的分类(1)周期信号和非周期信号两个周期信号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。
(2)连续信号和离散信号连续时间信号:信号存在的时间范围内,任意时刻都有定义。
用t 表示连续时间变量。
离散时间信号:在时间上是离散的,只在某些不连续的规定瞬时给出函数值,用n 表示。
(3)模拟信号,抽样信号,数字信号 模拟信号:时间和幅值均为连续的信号。
抽样信号:时间离散,幅值连续的信号。
数字信号:时间和幅值均为离散的信号。
(4)按照信号能量特点分类:能量受限信号:若信号f (t)的能量有界,即E<∞ ,则称其为能量有限信号,简称能量信号,此时P = 0。
功率受限信号:若信号f(t)的功率有界,即P<∞ ,则称为功率有限信号,简称功率信号,此时E = ∞。
PS :时限信号为能量信号;周期信号属于功率信号。
2、典型的确定性信号(1)指数信号: , α=0 直流(常数);α<0 指数衰减;α>0指数增长。
通常把称为指数信号的时间常数,记作τ,代表信号衰减速度,具有时间的量纲。
对时间的微分和积分仍然是指数形式(2)正弦信号:,振幅K ,周期T=ωπ2 ,初相衰减正弦信号:对时间的微分和积分仍然是同频率的正弦信号 (3)复指数信号:α1θdt t f E 2)(⎰∞∞-∆=⎰-∞→=222|)(|1lim T TT dt t f T P t K t f αe )(=)sin()(θω+=t K t f ()000sin e)(>⎩⎨⎧<≥=-αωαt t t K t f t()()t K t K t K t f t t stωωσσsin e j cos e )( e )(+=∞<<-∞=为复数,称为复频率j ωσ+=s rad/s的量纲为 ,/s 1 的量纲为 ωσ振荡衰减增幅等幅⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧≠<≠>≠= 0 ,0 0 ,0 0 ,0ωσωσωσ⎪⎩⎪⎨⎧=<=>==衰减指数信号升指数信号直流 0 ,0 0 ,0 0 ,0ωσωσωσ(4)抽样信号(重点): 性质:1. 偶函数2. 3. 4.5. 6.(5)钟形信号(高斯函数):3、信号的平移,反褶,展缩(1)平移:左加右减(注意符号)(2)反褶:关于y 轴对称(3)展缩:f(t)到f(at),图形变换(1/a)倍变换方法: 1. 先展缩:a>1,压缩a 倍; a<1,扩展1/a 倍 2. 后平移:+,左移b/a 单位;-,右移b/a 单位 3. 加上倒置:4、阶跃信号和冲激信号(1)单位阶跃信号(通常以u (t )表示)门函数:符号函数:ttt sin )Sa(=)Sa(lim ,即1)Sa(,00===→t t t t 3,2,1π,0)Sa(=±==n n t t ,⎰⎰∞∞-∞==πd sin ,2πd sin 0t t t t t t 0)Sa(lim=±∞→t t ()()t t t ππsin )sinc(=2e )(⎪⎭⎫ ⎝⎛-=τt E tf ()()()[]()0 >±=±→a a b t a f b at f t f 设()()[]a b t a f b at f -=±-()[(/)]f t f a t b a →±()()f t f at →210 0100)(点无定义或⎩⎨⎧><=t t t u ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=22ττt u t u t f ⎩⎨⎧<->=0101)sgn(t t t(2)单位冲激信号:①定义:狄拉克函数 只在t=0时,函数值不为0;积分面积为1;t =0 时,为无界函数。
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。
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重难点1.信号的概念与分类 按所具有的时间特性划分:确定信号和随机信号; 连续信号和离散信号; 周期信号和非周期信号; 能量信号与功率信号; 因果信号与反因果信号;正弦信号是最常用的周期信号,正弦信号组合后在任一对频率(或周期)的比值是有理分数时才是周期的。
其周期为各个周期的最小公倍数。
① 连续正弦信号一定是周期信号。
② 两连续周期信号之和不一定是周期信号。
周期信号是功率信号。
除了具有无限能量及无限功率的信号外,时限的或,∞→t 0)(=t f 的非周期信号就是能量信号,当∞→t ,0)(≠t f 的非周期信号是功率信号。
1. 典型信号① 指数信号: ()atf t Ke =,a ∈R ② 正弦信号: ()sin()f t K t ωθ=+ ③ 复指数信号: ()st f t Ke =,s j σω=+ ④ 抽样信号: sin ()tSa t t= 奇异信号(1) 单位阶跃信号1()u t ={ 0t =是()u t 的跳变点。
(2) 单位冲激信号单位冲激信号的性质:(1)取样性11()()(0)()()()f t t dt f t t f t dt f t δδ∞∞-∞-∞=-=⎰⎰相乘性质:()()(0)()f t t f t δδ=000()()()()f t t t f t t t δδ-=- (2)是偶函数 ()()t t δδ=- (3)比例性 ()1()at t aδδ=(4)微积分性质 d ()()d u t t tδ= ;()d ()tu t δττ-∞=⎰(5)冲激偶 ()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=- ;(0)t <(0)t >()1t dt δ∞-∞=⎰()0t δ=(当0t ≠时)()()d (0)f t t t f δ∞-∞''=-⎰()d ()tt t t δδ-∞'=⎰;()()t t δδ''-=-()d 0t t δ∞-∞'=⎰带跳变点的分段信号的导数,必含有冲激函数,其跳变幅度就是冲激函数的强度。
正跳变对应着正冲激;负跳变对应着负冲激。
重难点2.信号的时域运算① 移位: 0()f t t +, 0t 为常数当0t >0时,0()f t t +相当于()f t 波形在t 轴上左移0t ;当0t <0时, 0()f t t +相当于()f t 波形在t 轴上右移0t 。
② 反褶: ()f t - ()f t -的波形相当于将()f t 以t =0为轴反褶。
③ 尺度变换: ()f at ,a 为常数当a >1时,()f at 的波形时将()f t 的波形在时间轴上压缩为原来的1a; 当0<a <1时,()f at 的波形在时间轴上扩展为原来的1a。
④ 微分运算:()df t dt信号经微分运算后会突出其变化部分。
2. 系统的分类根据其数学模型的差异,可将系统划分为不同的类型:连续时间系统与离散时间系统;线性系统与非线性系统;时变系统与时不变系统; 重难点3.系统的特性(1) 线性性若同时满足叠加性与均匀性,则称满足线性性。
当激励为1122()()C f t C f t +(1C 、2C 分别为常数时),系统的响应为1122()()C y t C y t +。
线性系统具有分解特性:)()()(t y t y t y zs zi +=零输入响应是初始值的线性函数,零状态响应是输入信号的线性函数,但全响应既不是输入信号也不是初始值的线性函数。
(2) 时不变性 :对于时不变系统,当激励为0()f t t -时,响应为0()f t t -。
(3) 因果性线性非时变系统具有微分特性、积分特性。
重难点4.系统的全响应可按三种方式分解:;零状态响应零输入响应全响应)()()(t y t y t y zs zi +=;强迫响应自由响应全响应)()()(t y t y t y p h +=各响应分量的关系:111()()()k k k nnna ta ta t k zik zsk k k k y t A eB t A eA eB t ====+=++∑∑∑强迫响应自由响应零输入响应零状态响应重难点5.系统的零输入响应就是解齐次方程,形式由特征根确定,待定系数由-0初始状态确定。
零输入响应必然是自由响应的一部分。
重难点6.任意信号可分解为无穷多个冲激函数的连续和:⎰∞∞--=ττδτd t f t f )()()(那么系统的的零状态响应为激励信号与单位冲激响应的卷积积分,即)()()(t h t f t y zs *=。
零状态响应可分解为自由响应和强迫响应两部分。
重难点7.单位冲激响应的求解。
冲激响应)(t h 是冲激信号作用系统的零状态响应。
重难点8.卷积积分(1) 定义 ττττττd f t f d t f f t f t f )()()()()(*)(212121-=-=⎰⎰∞∞-∞∞-(2) 卷积代数① 交换律 )(*)()(*)((1221t f t f t f t f =② 分配率 )(*)()(*)()]()([*)(3121321t f t f t f t f t f t f t f +=+ ③ 结合律 )](*)([*)()(*)](*)([321321t f t f t f t f t f t f = 重难点9.卷积的图解法 ( 求某一时刻卷积值)1212()*()()()f t f t f f t d τττ∞-∞=-⎰卷积过程可分解为四步:(1)换元: t 换为τ→得 f 1(τ), f 2(τ)(2)反转平移:由f 2(τ)反转→ f 2(–τ) 右移t → f 2(t-τ) (3)乘积: f 1(τ) f 2(t-τ)(4)积分: τ从 –∞到∞对乘积项积分。
(3)性质1)f (t )*δ(t)=δ(t )*f (t ) = f (t ) )()(*)(00t t f t t t f -=-δ)()(*)(2121t t t f t t t t f --=--δ (210,,t t t 为常数)2)f (t )*δ’(t ) = f’(t ) 3)f (t )*u (t ) ()()d ()d tf u t f τττττ∞-∞-∞=-=⎰⎰u (t ) *u (t ) = tu (t )4)[]121221d ()d ()d ()*()*()()*d d d n n nn n nf t f t f t f t f t f t t t t ==5)121212[()*()]d [()d ]*()()*[()d ]tttf f f f t f t f τττττττ-∞-∞-∞==⎰⎰⎰6) f 1(t –t 1)* f 2(t –t 2) = f 1(t –t 1 –t 2)* f 2(t) = f 1(t)* f 2(t –t 1 –t 2) = f (t –t 1 –t 2) 7) 两个因果信号的卷积,其积分限是从0到t 。
8)系统全响应的求解方法过程归纳如下:a.根据系统建立微分方程;b.由特征根求系统的零输入响应)(t y zi ;c.求冲激响应)(t h ;d.求系统的零状态响应)()()(t h t f t y zs *=;e.求系统的全响应)()()(t y t y t y zs zi +=。
重难点10.周期信号的傅里叶级数任一满足狄利克雷条件的周期信号()f t (1T 为其周期)可展开为傅里叶级数。
(1)三角函数形式的傅里叶级数 0111()[cos()sin()]nn n f t a an t b n t ωω∞==++∑ 式中112T πω=,n 为正整数。
直流分量01011()t T t a f t dt T +=⎰ 余弦分量的幅度010112()cos()t T n t a f t n t dt T ω+=⎰ 正弦分量的幅度01112()sin()t T n t b f t n t dt T ω+=⎰ 三角函数形式的傅里叶级数的另一种形式为011()cos()nnn f t a A n t ωϕ∞==++∑(2)指数形式的傅里叶级数 1()jn tnn f t F eω∞=-∞=∑ 式中,n 为从-∞到+∞的整数。
复数频谱011011()t T jn tn t F f t e dt T ω+-=⎰ 利用周期信号的对称性可以简化傅里叶级数中系数的计算。
从而可知周期信号所包含的频率成分。
有些周期信号的对称性是隐藏的,删除直流分量后就可以显示其对称性。
①实偶函数的傅里叶级数中不包含正弦项,只可能包含直流项和余弦项。
()()f t f t =-,纵轴对称(偶函数)00240()cos Tt n n t b a f t n tdt T +==Ω⎰, ②实奇数的傅里叶级数中不包含余弦项和直流项,只可能包含正弦项。
()()f t f t =--,原点对称(奇函数)00240()sin Tt n n t a b f t n tdt T +==Ω⎰, ()()2T f t f t =+,半周重叠(偶谐函数) 无奇次谐波,只有直流和偶次谐波 ③实奇谐函数的傅里叶级数中只可能包含基波和奇次谐波的正弦、余弦项,而不包含偶次谐波项。
()()2T f t f t -=+,半周镜像(奇谐函数) 无偶次谐波,只有奇次谐波分量 重难点11.从对周期矩形脉冲信号的分析可知:(1) 信号的持续时间与频带宽度成反比;(2) 周期T 越大,谱线越密,离散频谱将变成连续频谱;(3) 周期信号频谱的三大特点:离散性、谐波性、收敛性。
重难点12.傅里叶变换 傅里叶变换定义为 正变换()[()]()j t F f f t f t e dt ωω∞--∞==⎰逆变换11()[()]()2j t f t f F F e d ωωωωπ∞--∞==⎰频谱密度函数()F ω一般是复函数,可以写作 ()()()j F F eϕωωω=其中()F ω是()F ω的模,它代表信号中个频谱分量的相对大小,是ω的偶函数。
()ϕω是()F ω的相位函数,它表示信号中各频率分量之间的相位关系,是ω的奇函数。
常用函数 F 变换对:δ(t ) 11 2πδ(ω)u (t ) 1()j πδωω+e -αt u (t )g τ(t )2Sa ωττ⎛⎫⎪⎝⎭sgn (t )2j ωe –α|t |222ααω+2()cos [()()]sin [()()]c j t c c c c c c c e t t j ωπδωωωπδωωδωωωπδωωδωω↔-↔++-↔+-- 重难点13.傅里叶变换的基本性质 1) 线性特性1212()()()()af t bf t aF j bF j ωω+↔+2) 对称特性 ()2()F jt f πω↔- 3) 展缩特性1()()f at F j a aω←−→ 4) 时移特性0-j t 0()()f t t F j e ωω-←→⋅5) 频移特性 0j 0()[()]tf t e F j ωωω⋅←→-6) 时域卷积特性1212()()()()f t f t F j F j ωω*←→⋅7) 频域卷积特性 12121()()[()()]2f t f t F j F j ωωπ⋅←→* 8) 时域微分特性 ()()n n nd fj F j dtωω←→⋅ 9) 积分特性1()()(0)()tf d F j F j ττωπδωω-∞←→+⎰10).频域微分特性 ()()n nnndF j t f t j d ωω←→⋅11)奇偶虚实性若()()()F R jX ωωω=+,则①()f t 是实偶函数()()f R ωω=,即()f ω为ω的实偶函数。