信号与系统的公式汇总分类

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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

信号与系统重点概念及公式总结:第一章:概论1.信号:信号是消息的表现形式。

(消息是信号的具体内容)2.系统:由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。

第二章:信号的复数表示:1.复数的两种表示方法:设C 为复数,a 、b 为实数。

常数形式的复数C=a+jb a 为实部,b 为虚部;或C=|C|e j φ,其中,22||b a C +=为复数的模,tan φ=b/a ,φ为复数的辐角。

(复平面)2.欧拉公式:wt j wt e jwtsin cos +=(前加-,后变减) 第三章:正交函数集及信号在其上的分解1.正交函数集的定义:设函数集合)}(),(),({21t f t f t f Fn =如果满足:ni K dt t f ji dt t f t f iT T i T T j i 2,1)(0)()(21212==≠=⎰⎰则称集合F 为正交函数集 如果n i K i,2,11==,则称F 为标准正交函数集。

如果F 中的函数为复数函数条件变为:ni K dt t f t f ji dt t f t f iT T i i T T j i 2,1)()(0)()(2121**==⋅≠=⋅⎰⎰其中)(*t f i 为)(t f i 的复共轭。

2.正交函数集的物理意义:一个正交函数集可以类比成一个坐标系统;正交函数集中的每个函数均类比成该坐标系统中的一个轴; 在该坐标系统中,一个函数可以类比成一个点;点向这个坐标系统的投影(体现为该函数与构成坐标系的函数间的点积)就是该函数在这个坐标系统中的坐标。

3.正交函数集完备的概念和物理意义: 如果值空间中的任一元素均可以由某正交集中的元素准确的线性表出,我们就称该正交集是完备的,否则称该正交集是不完备的。

如果在正交函数集()()()()t g n ,t g ,t g ,t g 321之外,不存在函数x (t )()∞<<⎰2120t t dt t x ,满足等式:()()⎰=210t t i dt t g t x ,则此函数集称为完备正交函数集。

信号与系统概念公式总结

信号与系统概念公式总结

⎰T 1 11i信号与系统概念,公式集:第一章:概论1.信号:信号是消息的表现形式。

(消息是信号的具体内容)2.系统:由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。

第二章:信号的复数表示:1.复数的两种表示方法:设 C 为复数,a 、b 为实数。

常数形式的复数 C=a+jb a 为实部,b 为虚部;或 C=|C|e j φ,其中,| C |=复数的辐角。

(复平面)a 2 +b 2 为复数的模,tan φ=b/a ,φ为2.欧拉公式:e jwt= cos wt +j sin wt (前加-,后变减)第三章:正交函数集及信号在其上的分解1.正交函数集的定义:设函数集合F = { f 1 (t ), f 2 (t ), f n ( t )}T 21如果满足: T 2f i (t ) f 2j (t )dt = 0i ≠ j ⎰Tf i (t )dt = K ii = 1,2 n 则称集合 F 为正交函数集如果K i = 1i = 1,2, n ,则称 F 为标准正交函数集。

如果 F 中的函数为复数函数T 2f (t) ⋅ f * (t )dt = 0i ≠ j⎰T i j条件变为: T2*⎰T f i (t ) ⋅ f i (t )dt = K ii = 1,2 n其中 f *(t ) 为 f i (t) 的复共轭。

2.正交函数集的物理意义: 一个正交函数集可以类比成一个坐标系统; 正交函数集中的每个函数均类比成该坐标系统中的一个轴; 在该坐标系统中,一个函数可以类比成一个点; 点向这个坐标系统的投影(体现为该函数与构成坐标系的函数间的点积)就是该函数2 1 11 1 1t 222**在这个坐标系统中的坐标。

3.正交函数集完备的概念和物理意义:如果值空间中的任一元素均可以由某正交集中的元素准确的线性表出,我们就称该正交 集是完备的,否则称该正交集是不完备的。

如 果 在 正 交 函 数 集 g 1 (t ), g 2 (t ), g 3 (t ), g n(t ) 之 外 , 不 存 在 函 数 x ( t )t 20 < ⎰ x 2(t )dt < ∞ ,满足等式: ⎰x (t )g (t )dt = 0 ,则此函数集称为完备正交函数集。

信号与系统公式归纳

信号与系统公式归纳
为实虚奇
实信号的奇偶分解
帕斯瓦尔定理
双边拉普拉斯变换
单边拉普拉斯变换
双边Z变换
单边Z变换
公式
性质
信号
拉普拉斯变换
收敛域
信号
拉普拉斯变换
信号
Z变换
收敛域
信号
Z变换
线性
至少
至少
时移
(除了可能增加或除去0或 点)
尺度变换
S域平移
的比例伸缩
时域尺度变换
共轭
卷积
至少

至少
时域微分
至少
至少
S域微分
至少
时域积分
至少
积分/求和
(仅当 才为有限值且为周期的)
(仅当 才为有限值且为周期的)
(频域微分)
(频域微分)
实信号的共轭对称性
为实信号
为实信号
为实信号
为实信号
实偶信号
为实偶信号
为实偶函数
为实偶信号
为实偶数
为实偶信号
为实偶
为实偶信号
为实偶
实奇信号
为实奇信号
为纯虚奇函数
为实奇信号
为纯虚奇数
为实奇信号
为实虚奇
为实奇信号
初值定理
终值定理
若 , 且在 不包括任何冲激或高阶奇异函数,则
初值定理
若 , ,则
初值定理
连续时间基本傅立叶变换对
离散时间基本傅立叶变换对
信号
傅立叶变换
傅立叶级数系数
信号
傅立叶变换
1
1
拉普拉斯变换
Z变换
信号
变换
收敛域
信号
变换
收域
1
全部s

信号与系统概念公式总结

信号与系统概念公式总结

信号与系统概念,公式集:第一章:概论1.信号:信号是消息的表现形式。

(消息是信号的具体内容)2.系统:由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。

第二章:信号的复数表示:1.复数的两种表示方法:设C 为复数,a 、b 为实数。

常数形式的复数C=a+jb a 为实部,b 为虚部;或C=|C|e j φ,其中,22||b a C +=为复数的模,tan φ=b/a ,φ为复数的辐角。

(复平面)2.欧拉公式:wt j wt e jwtsin cos +=(前加-,后变减) 第三章:正交函数集及信号在其上的分解1.正交函数集的定义:设函数集合)}(),(),({21t f t f t f Fn =如果满足:ni K dt t f ji dt t f t f iT T i T T j i 2,1)(0)()(21212==≠=⎰⎰则称集合F 为正交函数集 如果n i K i,2,11==,则称F 为标准正交函数集。

如果F 中的函数为复数函数条件变为:ni K dt t f t f ji dt t f t f iT T i i T T j i 2,1)()(0)()(2121**==⋅≠=⋅⎰⎰其中)(*t f i 为)(t f i 的复共轭。

2.正交函数集的物理意义:一个正交函数集可以类比成一个坐标系统;正交函数集中的每个函数均类比成该坐标系统中的一个轴; 在该坐标系统中,一个函数可以类比成一个点;点向这个坐标系统的投影(体现为该函数与构成坐标系的函数间的点积)就是该函数在这个坐标系统中的坐标。

3.正交函数集完备的概念和物理意义: 如果值空间中的任一元素均可以由某正交集中的元素准确的线性表出,我们就称该正交集是完备的,否则称该正交集是不完备的。

如果在正交函数集()()()()t g n ,t g ,t g ,t g 321之外,不存在函数x (t )()∞<<⎰2120t t dt t x ,满足等式:()()⎰=210t t i dt t g t x ,则此函数集称为完备正交函数集。

信号与系统-公式总结

信号与系统-公式总结

信号与系统-公式总结信号与系统是电子信息类专业中的一门核心课程,主要研究信号的产生、变换、传输和处理过程,以及系统对信号的响应和处理。

信号与系统的学习需要掌握大量的数学知识和公式,下面就是信号与系统中一些重要的公式总结。

1. 信号的分类和表示:- 狄拉克脉冲函数:δ(t)- 单位阶跃函数:u(t)- 奇函数和偶函数性质:x(t) = x(-t) 和 x(t) = -x(-t)- 周期信号的频率和周期关系:f = 1/T2. 傅里叶变换:- 连续时间傅里叶变换(CTFT):X(jω)= ∫[−∞,∞]x(t)e^(-jωt)dt- 傅里叶反变换:x(t) = (1/2π) ∫[−∞,∞]X(jω)e^(jωt)dω- 周期信号的傅里叶级数展开:x(t) = ∑[k=−∞,∞]c(k)e^(jωk0t) - 频谱为实数的信号的性质:X(jω) = X*(−jω)3. 拉普拉斯变换:- 连续时间拉普拉斯变换(CTLT):X(s) = ∫[−∞,∞]x(t)e^(-st)dt- 拉普拉斯反变换:x(t) = (1 / 2πj) ∫[σ-j∞,σ+j∞]X(s)e^(st)ds- 零极点的性质:如果x(t)的拉普拉斯变换X(s)的极点位于左半平面,那么系统是稳定的。

4. Z变换:- 离散时间Z变换(DTZT):X(z) = ∑[n=−∞,∞]x(n)z^(-n) - Z反变换:x(n) = (1 / 2πj) ∮ X(z)z^(n-1)dz- 零极点的性质:如果X(z)的极点的模都小于1,则系统是稳定的。

5. 系统函数和频率响应:- 系统函数:H(s) = Y(s) / X(s) = L{h(t)}- 系统函数的零极点分解:H(s) = (s-z1)(s-z2)...(s-zn) / (s-p1)(s-p2)...(s-pm)- 频率响应:H(jω) = |H(jω)|e^(jφ(ω))6. 系统的时域响应和频域响应:- 系统的单位冲激响应:h(t) = L^{-1}{H(s)} 或 h(n) = Z^{-1}{H(z)}- 系统的频域响应:H(s) = ∫[−∞,∞]h(t)e^(-st)dt 或 H(z) =∑[n=−∞,∞]h(n)z^(-n)7. 信号的卷积运算:- 连续时间信号的卷积:y(t) = x(t) * h(t) = ∫[−∞,∞]x(t-τ)h(τ)dτ - 离散时间信号的卷积:y(n) = x(n) * h(n) = ∑[k=-∞,∞]x(k)h(n-k)8. 频域中的乘法和卷积:- 频域乘法:y(t) = x(t)h(t) = x(t) ⊗ h(t)- 频域卷积:y(t) = x(t) * h(t) = X(jω)H(jω)9. 系统的稳定性:- 连续时间系统的稳定性:系统零极点的实部都小于0时,系统是稳定的。

考研信号与系统公式分类与汇总(最实用版)

考研信号与系统公式分类与汇总(最实用版)

S域 微分 时域 积分 S域 积分
tf (t) (−t)n f (t) ↔ − F ′(s) d n F (s) ds n
∫t f (x)dx ↔ F (s) + f (−1) (0− )
−∞
s
s
∫ f (t) ↔

F (η)dη
t
s
频移
尺度 变换 反转 时域 卷积
时域 差分
Z域 微分 部分 求和 Z域 积分
频域 卷积 时域 差分 频域 微分 时域 累加
∫ f1 (k )
f 2 (k )

1 2π
2π F1(e jψ )F2 (e j(ψ −θ ) )dψ
f (k) − f (k −1) ↔ (1− e jθ )F (e jθ )
kf (k) ↔ j dF (e jθ ) dθ
∑ ∑ ∞ f (k)
k =−∞
af1 (k) + bf 2 (k) ↔ aF1 (z) + bF2 (z)
时移
f (t ± t0 ) ↔ e±st0 F (s)
时移
f (k ± m) ↔ z ±m F (z) (双边)
离散傅里叶变换

∑ F (e jθ ) = f (k)e− jθk k =−∞
∫ f (k) = 1 F (e jθ )e jθkdθ
连续傅里叶变换
∫ F ( jω) = ∞ f (t)e − jωt dt −∞
∫ f (t) = 1 ∞ F ( jω)e jωt dω 2π −∞
线性 时移
af1(t) + bf2 (t) ↔ aF1( jω) + bF2 ( jω) f (t ± t0 ) ↔ e± jωt0 F ( jω)

信号与系统概念公式总结

信号与系统概念公式总结

信号与系统概念,公式集:第一章:概论1.信号:信号是消息的表现形式。

(消息是信号的具体内容)2.系统:由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。

第二章:信号的复数表示:1.复数的两种表示方法:设C 为复数,a 、b 为实数。

常数形式的复数C=a+jb a 为实部,b 为虚部;或C=|C|e j φ,其中,22||b a C +=为复数的模,tan φ=b/a ,φ为复数的辐角。

(复平面)2.欧拉公式:wt j wt e jwtsin cos +=(前加-,后变减) 第三章:正交函数集及信号在其上的分解1.正交函数集的定义:设函数集合)}(),(),({21t f t f t f Fn =如果满足:ni K dt t f ji dt t f t f iT T i T T j i 2,1)(0)()(21212==≠=⎰⎰则称集合F 为正交函数集 如果n i K i,2,11==,则称F 为标准正交函数集。

如果F 中的函数为复数函数条件变为:ni K dt t f t f ji dt t f t f iT T i i T T j i 2,1)()(0)()(2121**==⋅≠=⋅⎰⎰其中)(*t f i 为)(t f i 的复共轭。

2.正交函数集的物理意义:一个正交函数集可以类比成一个坐标系统;正交函数集中的每个函数均类比成该坐标系统中的一个轴; 在该坐标系统中,一个函数可以类比成一个点;点向这个坐标系统的投影(体现为该函数与构成坐标系的函数间的点积)就是该函数在这个坐标系统中的坐标。

3.正交函数集完备的概念和物理意义: 如果值空间中的任一元素均可以由某正交集中的元素准确的线性表出,我们就称该正交集是完备的,否则称该正交集是不完备的。

如果在正交函数集()()()()t g n ,t g ,t g ,t g 321之外,不存在函数x (t )()∞<<⎰2120t t dt t x ,满足等式:()()⎰=210t t i dt t g t x ,则此函数集称为完备正交函数集。

信号与系统公式汇总分类

信号与系统公式汇总分类

信号与系统公式汇总分类信号与系统是电子信息工程、自动化、计算机科学等学科的重要基础课程,是研究和分析信号在系统中的变换、传递及其对系统特性的影响的一门学科。

信号与系统涉及到的知识点较多,包括信号的表示与描述、连续与离散信号、线性时不变系统、傅里叶变换与频谱分析等方面。

以下是信号与系统中常用的公式汇总分类:一、信号的表示与描述1.单位阶跃函数:u(t)=1,当t>=0;u(t)=0,当t<0。

2.单位冲激函数:δ(t) = du(t)/dt。

3.周期信号的傅里叶级数:x(t) = A0/2 + ∑(An*cos(nωt) + Bn*sin(nωt))。

4.脉冲信号:δ(t) = lim_{n→∞} [rect(t/T)/T],其中rect(t/T)为矩形函数。

二、连续信号与离散信号1.连续时间冲激响应h(t)与输入信号x(t)之卷积:y(t)=∫[x(τ)*h(t-τ)]dτ。

2.离散时间冲激响应h[n]与输入信号x[n]之卷积:y[n]=∑[x[k]*h[n-k]]。

三、线性时不变系统1.线性时不变系统输入输出关系的微分方程表示:a0*y(t) + a1*(dy(t)/dt) + a2*(d^2y(t)/dt^2) + ... = b0*x(t) + b1*(dx(t)/dt) + b2*(d^2x(t)/dt^2) + ...2.线性时不变系统频域表达式:Y(ω)=H(ω)*X(ω),其中H(ω)为系统的频率响应函数。

四、傅里叶变换与频谱分析1.连续时间傅里叶变换:X(ω) = ∫[x(t)*e^(-jωt)]dt。

2.连续时间频谱密度:S(ω)=,X(ω),^23.离散时间傅里叶变换:X(e^(jω))=∑[x[n]*e^(-jωn)],其中n为离散取值。

4.离散时间频谱密度:S(e^(jω))=,X(e^(jω)),^2以上仅是信号与系统中的部分公式,覆盖了信号表示与描述、系统分析与描述以及信号的频谱分析等方面的内容。

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s→∞

z→∞
z→∞
帕 斯
∫ ∫ E = ∞ | f (t) |2dt = 1 ∞ | F ( jω) |2 dω
−∞
2π −∞


f (∞) = lim sF (s), s = 0 在收敛域
s→0

f (∞) = lim(z −1)F (z) (右边信号) 斯



z→1




∑ ∫ ∞ | f (k) |2 = 1 | F (e jθ ) |2 dθ
域 f (k + 1) ↔ zF (z) − zf (0)



f ′′(t) ↔ s 2 F (s) − sy(0− ) − y′(0− )

f (k + 2) ↔ z2F (z) − z2 f (0) − zf (1)


分 f ′(t) f (n) (t) ↔ jωF( jω) ( jω)n F ( jω)
1 n! s 2 s n+1
1
1
s +α (s +α)2
kε (k) akε (k)
z (z −1) 2
z z−a
(k + 1)akε (k) kak −1ε (k)
cos(βt)ε (t) sin(βt)ε (t) cosh(βt)ε (t) sinh(βt)ε (t) e−αt cos(βt)ε (t) e−αt sin(βt)ε (t)
s s2 +β 2
β s2 +β 2
s s2 −β 2
β s2 −β 2
s+α (s +α)2 + β 2
β (s +α)2 + β 2
eαkε (k)
e jβkε (k) ak − (−a)k ε (k)
2a k(k − 1) ε (k)
2 ak − bk ε (k)
a−b cos(βk)ε (k)





f1(t) * f2 (t) ↔ F1( jω)F2 ( jω)
f1(t) * f2 (t) ↔ F1(s)F2 (s)


f1(t) * f2(t) ↔ F1(z)F2(z) 卷
f1(k) * f2 (k) ↔ F1(e jθ )F2 (e jθ )







1

f1(t) f2 (t) ↔ 2π F1( jω) * F2 ( jω)





f (t ± t0 ) ↔ e± jωt0 F ( jω)

f (t ± t0 ) ↔ e ±st0 F (s)
f (k ± m) ↔ z ±m F(z) (双边)


f (k ± m) ↔ e± jθmF (e jθ )





e± jω0t f (t) ↔ F ( j(ω ∓ ω0 ))
k =−∞
2π 2π
信号与系统公式性质一览表
连续傅里叶变换对
∫ F ( jω ) = ∞ f (t)e− jωt dt −∞
函数 f (t)
傅里叶变换 F ( jω)
δ (t) 1
1 2πδ (ω)
δ ′(t) δ (n) (t)
jω ( jω)nBiblioteka ε (t)tε (t)
e−αtε (t) te−αtε (t),α > 0 cos(ω 0t ) sin(ω 0t ) 1 t |t|
3 离散 Z 变换(单边)

∑ F (z) = f (k)z −k
k=0
∫ f (k) = 1 F (z)z k−1dz, k ≥ 0
2πj L
4 离散傅里叶变换

∑ F (e jθ ) = f (k )e− jθk
k =−∞
∫ f (k) = 1 F (e jθ )e jθk dθ
2π 2π
线
线
线
1 + πδ (ω)

jπδ
′(ω)

1 ω2
1
1
α + jω (α + jω) 2
π [δ (ω + ω0 ) + δ (ω − ω0 )] jπ [δ (ω + ω0 ) − δ (ω − ω0 )]
− jπ sgn(ω)
2 −
ω2
e ± jω0t
2πδ (ω ∓ ω0 )
e−αt cos(βt)ε (t) e−αt sin(βt)ε (t)
频 域




dF(e jθ ) kf (k) ↔ j


时 域
∫t f (x)dx, f (−∞) = 0 ↔ F ( jω) + πF (0)δ (ω)
−∞

时 域


∫t
f (x)dx ↔
F (s) +
f (−1) (0− )
−∞
s
s
部 分 求



∑ f (k) *ε (k) =
k
f (i) ↔
t tn
j2πδ ′(ω) 2π ( j)nδ (n) (ω)
sgn(t)
2

⎪⎩⎪⎨⎧e−−eααtt,,tt><00, (α > 0)
− j 2ω α2 +ω2
f
(t)
=
⎪⎪⎧cos( πτ ⎨ ⎪⎪⎩0,| t |>
t),
τ 2
|
t
|<
τ 2
πτ ⋅
cos(ωτ ) 2
2 (π )2 − (ωτ )2
z z − eα
z z − e jβ
z z2 − a2
z (z − 1)3
z (z − a)(z − b)
z(z − cos β ) z 2 − 2z cos β + 1
kak ε (k)
k 2akε (k) ak + (−a)k ε (k)
2a (k + 1)k ε (k )
2 ak +1 − bk +1 ε (k)
⎞ ⎟
=
2
sin⎜⎛ ωτ
⎞ ⎟
⎝2⎠ ω ⎝2⎠
b0 α
− ( b0 α
− b1 )e −αt ε (t)
1 [βt − sin(βt)]ε (t) β3
1 2β
3
[1

βt
)]sin(βt

(t
)
1 t sin(βt)ε (t) 2β 1 [sin(βt) + βt cos(βt)]ε (t) 2β



f (k) − f (k −1) ↔ (1− e jθ )F (e jθ )



频 域
tf (t) (− jt)n f (t) ↔ j dF ( jω) dω
d n F ( jω) dω n
S域 微
tf (t) (−t)n f (t) ↔ − F ′(s)
d nF(s) ds n
Z域 微
kf (k) ↔ −z dF (z) dz

e±s0t f (t) ↔ F (s ∓ s0 )
e± jω0k f (k) ↔ F (e∓ jω0 z) (尺度变换)


e± jkθ0 f (k ) ↔ F (e j(θ ∓θ0 ) )
尺 度
f (at + b) ↔
1
e
j
b a
ω
F
(
j
ω
)
|a|
a



f (at + b) ↔
1
e
b a
s
F
(
b2s2 + b1s + b0 (s + α)(s + β )(s + γ )
W
sin(Wt )
Sa(Wt) =
π
πt
f∆
(t )
=
⎪⎪⎧1 − ⎨ ⎪⎪⎩0,|
z2 (z − a)2
z (z − a)2
az (z − a)2
az 2 + a 2 z (z − a)3
z2 z2 −a2
z2 (z −1)3
z2 (z − a)(z − b)
z sin β z 2 − 2z cos β + 1
z 2 sin θ + z sin(β −θ ) z 2 − 2z cos β +1
t
s
Z域

∫ f (k)
k+m

zm
∞ z
ηFm(η+1)dη

f (0) = lim F (z) , f (1) = lim [zF(z) − zf (0)]
z→∞
z→∞

F ( jt) ↔ 2πf (−ω)

f (0+ ) = lim sF(s), F (s) 为真分式 初
f (M ) = lim z M F (z) (右边信号), f (M + 1) = lim [z M +1F (z) − zf (M )
a k ε (k), k > 0 k
ln⎜⎛
z
⎞ ⎟
⎝z−a⎠
ak ε (k) k!
a
ez
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