信号与系统名词解释
信号与系统基本概念
1
p( t )
2
O
2
t
面积1； 脉宽↓； 脉冲高度↑； 则窄脉冲集中于 t=0 处。 ★面积为1 三个特点： ★宽度为0
无穷 ★ 幅度 0
t0 t0
1 ( t ) lim p( t ) lim u t u t 0 0 2 2
系统
输出信号 响应
通信系统：为传送消息而装设的全套技术设备 （包括传输信道）。
信息 源 发送 设备 信道 接收 设备 受信 者
发送端 消息 信号
噪声 源 信号
接收端 消息
§1.1 信号的描述和分类
•信号的描述
•信号的分类
一、信号的描述
描述方法：（1）数学表达式 （2）波形图 （3）频谱图 （4）测量与统计数据
冲激函数的性质
t 函数，它属于广 为了信号分析的需要，人们构造了 t 而言， t 可以当作时域连续信号处 义函数。就时间
理，因为它符合时域连续信号运算的某些规则。但由于 t 是一个广义函数，它有一些特殊的性质。
1．抽样性 2．奇偶性
抽样性(筛选性)
如果f(t)在t = 0处连续，且处处有界，则有
(t )具有筛选f (t )在t 0处函数值的性质 (t t0 )具有筛选f (t )在t t0处函数值的性质
(t ) ( t )
奇偶性
•由定义2，矩形脉冲本身是偶函数，故极限 也是偶函数。
•由抽样性证明奇偶性。
(t ) f (t ) d t f (0)
( t ) f ( t ) f (0) ( t )
信号与系统 系统的定义
因果系统与非因果系统
1. 定义
因果系统是指当且仅当输入信号激励系统时，才会出
现输出（响应）的系统。也就是说，因果系统的输出（响
应）不会出现在输入信号激励系统以前的时刻。系统的这 种特性称为因果特性。
符合因果性的系统称为因果系统(非超前系统)。
2.判断方法
输出不超前于输入
第1章 信号与系统的基本概念
第1章 信号与系统的基本概念
可逆系统和不可逆系统
可逆系统：不同 x(t) 产生不同 y(t)
x(t )
原
逆 级连
y (t ) x(t )
不可逆系统：不同 x(t) 产生相同 y(t) 例：不可逆
y3 (t ) x3 (t )
2
例：可逆
y1 (t ) 5x1 (t )
逆系统:
1 y 2 (t ) x1 (t ) 5
a. y(t ) x(0) x (t )
2
b. y(t ) x 2 (0) x(t ) c. y(t ) x(0) sin 5t x(t )
d . y (t ) 3x(0) 4 x(t )
e. y(t ) x(0)
x( )d
t
a,b为非线性；c,d,e为线性
可见 x(t ) 过系统后的响应不等于 y( t ) ，系统是 时变系统。
所以该系统为线性时变系统
不变系统满足微分特性、积分特性
xt
dxt dt
系统
y t
dy t dt
系统
t
xt dt
二者相等，所以此系统为时不变系统。
第1章 信号与系统的基本概念
系统2： yt xt cos t 系统作用:输入信号乘cost
信号与系统的名词解释
信号与系统的名词解释引言：信号与系统是电子工程、通信工程、自动控制工程等学科中的基础课程之一，它研究的是信号（Signal）和系统（System）的原理、性质以及它们之间的相互关系。
本文将对信号与系统中常见的一些名词进行解释，让读者对这门学科有更深入的理解。
信号（Signal）：信号是一种描述信息或者现象随时间、空间或其他自变量变化的物理量。
信号可以按照不同的分类标准进行划分，比如连续信号和离散信号、周期信号和非周期信号等。
在电子工程中，常用的信号有模拟信号（Analog Signal）和数字信号（Digital Signal）。
模拟信号是连续的，它在数值和时间上都可以连续变化；而数字信号则是离散的，它的数值和时间只能取离散值。
系统（System）：系统是指对输入信号进行加工、处理、转换等操作后，产生输出信号的装置或结构。
系统可以分为线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统等。
线性系统是指具有线性特性的系统，其输出信号与输入信号之间的关系满足叠加原理；非线性系统则是具有非线性特性，其输出信号与输入信号之间的关系不满足叠加原理。
时不变系统是指其性质不随时间变化而改变；时变系统则是其性质随时间变化而改变。
时域（Time Domain）：时域是信号在时间上的变化特性的描述。
时域分析是对信号进行时间上的观察与测量，常用的时域分析方法有时域波形图、自相关函数和互相关函数等。
时域分析能够展示信号的波形、振幅、周期性等特征，对于理解信号的变化规律十分重要。
频域（Frequency Domain）：频域是信号在频率上的变化特性的描述。
频域分析是通过使用傅里叶变换将信号从时域转换到频域，以便分析信号在频率上的分布情况。
常见的频域分析方法有频谱分析、功率谱密度分析等。
频域分析可以揭示信号具有的各个频率分量，对于研究信号的频率成分非常有帮助。
傅里叶变换（Fourier Transform）：傅里叶变换是一种将信号从时域转换到频域的数学工具。
信号与系统的基本概念
信号与系统的基本概念信号与系统是现代通信、电子、计算机等领域中的基础学科，它是一门研究信号在系统中传输、处理、变换和分析的学科。
信号是指在时间或空间上发生变化的物理量，如声音、图像、电压等，而系统则是对信号进行处理的设备或装置，如滤波器、调制器、解调器等。
信号与系统的研究范围涉及到数学、物理、电子、计算机等多个学科，具有广泛的应用价值。
在信号与系统中，信号可以分为连续信号和离散信号两类。
连续信号是指在时间上连续变化的信号，如声波、电压等，它们可以用连续函数表示。
离散信号则是指在时间上呈现出离散变化的信号，如数字音频、数字图像等，它们可以用数列表示。
信号的处理包括滤波、调制、解调、采样等操作，这些操作可以通过系统来实现。
系统可以分为线性系统和非线性系统两类。
线性系统是指其输入和输出之间存在线性关系的系统，如低通滤波器、线性调制器等。
非线性系统则是指其输入和输出之间不存在线性关系的系统，如非线性滤波器、非线性调制器等。
系统的性质可以通过其冲激响应、频率响应等来描述，这些描述方法可以用于系统分析和设计。
在信号与系统中，还有一些重要的概念和工具，如傅里叶变换、拉普拉斯变换、离散傅里叶变换等。
傅里叶变换可以将一个信号分解成不同频率的正弦波成分，这对于频域分析非常有用。
拉普拉斯变换则可以将一个连续时间域的系统转换为一个复平面上的函数，这对于时域和频域分析都非常有用。
离散傅里叶变换则是将一个离散时间域的信号转换为一个复平面上的函数。
总之，信号与系统是一门重要的学科，它涉及到多个学科和领域，具有广泛的应用价值。
了解信号与系统的基本概念和工具对于从事相关领域的人员来说非常重要。
关于信号与系统最通俗的解释
关于信号与系统最通俗的解释•关于信号与系统最通俗的解释，讲得真好！（在网上找的，方便大家参考）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。
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。
信号与系统的概念
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加法器
加法器
积分器
延时器
标量乘法器
标量乘法器
或者由节点、 传输支路组成的信号流图；也可以是按一定规则建立的用于描述系 统特性的数学方程，这种数学方程也称为系统的数学模型。 按照系统的特性，系统可作如下分类： (1) 连续时间系统与离散时间系统
如果 a 为负数，当 a 1 时，称信号 f ( t ) 为原信号的反褶， f ( t ) 的波 形与 f (t ) 的波形关于纵轴是对称的。如下图所示：
当 a 为负数且不等于 1 时，反褶与尺度变换同时存在。 【例 2】已知信号 f (t ) 的波形如图所示，画出信号 f ( 2t 4) 的波形。
◆ 连续时间系统
系统的输入激励与输出响应都必须为连续时间信号， 其数学模型是微分 方程式。
◆ 离散时间系统
系统的输入激励与输出响应都必须为离散时间信号， 其数学模型是差分 方程式。 (2) 线性系统和非线性系统
◆ 线性系统
系统的基本作用是将输入信号（激励）经过传输、处理后，在系统的输 出端得到满足要求的输出信号（响应） 。这一过程用符号表示为：
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第一章 一、信号与系统的概念 1．信号的概念
◆ 消息
信号与系统的概念
人们常常把来自外界的各种报道统称为消息。消息涉及的内容极其广 泛，包括天文、地理、现实、历史、政治、经济、科技、文化等。消息可以 通过书信、电话、广播、电视、互联网等多种媒体或方式进行发布和传输。
也常称为离散时间信号。离散时间信号可以在均匀的时间间隔上给出函数 值，也可以在不均匀的时间间隔上给出函数值，但一般都采用均匀间隔。 在许多实际问题中， 常常需要将连续时间信号变为离散时间信号，这就 要对信号进行抽样。 对信号的抽样过程可以概括为利用抽样脉冲序列从连续 时间信号中抽取一系列离散样值的过程。 这样得到的离散信号通常称为抽样 信号或取样信号，如图所示：
信号与系统第三章(Lec)
线性时不变系统的时域分析
描述方程
线性时不变系统的数学模型通常 由微分方程或差分方程表示，如 Laplace变换、Z变换等。
冲激响应
系统的冲激响应h(t)是系统对单位 冲激信号δ(t)的响应，可以用来描 述系统的动态特性。
阶跃响应
系统的阶跃响应g(t)是系统对单位 阶跃信号u(t)的响应，可
极点
系统函数的极点是使得系统函数 值为无穷大的复数点，对应于系 统的稳定性。
02
零点
系统函数的零点是使得系统函数 值为零的复数点，对应于系统的 频率响应特性。
03
极点与零点对系统 性能的影响
极点和零点的分布决定了系统的 频率响应特性、稳定性以及动态 性能。
系统响应的计算方法
02
CATALOGUE
信号的基本特性
信号的时域特性
周期性
信号在时间上重复出现，具有周期性。周期 是信号重复一次所需的时间长度。
连续性
信号在时间上是连续不断的，即信号在任意 时间点都有对应的值。
确定性
信号在时间上是确定性的，即信号在任意时 间点上的值是确定的。
可变性
信号在时间上是可变的，即信号在任意时间 点上的值可以改变。
定义
系统的幅度响应是描述系统 对不同频率信号的幅度变化 。
分类
最大幅度、最小幅度、平均 幅度等。
意义
幅度响应决定了系统对不同 频率信号的增益，影响信号 的强度和信噪比。
系统的群延迟响应
定义
系统的群延迟响应是描述系统对信号的群延迟效 应。
分类
恒定群延迟、线性群延迟等。
意义
群延迟影响信号的传播速度和波形，对信号的完 整性、失真度和处理效果有重要影响。
通信原理和信号与系统
通信原理和信号与系统
通信原理和信号与系统两者密切相关，都是研究信号的产生、传输和处理的学科。
通信原理主要关注于信号的传输和通信系统的设计，而信号与系统主要关注于信号的分析与处理。
通信原理研究的是信号的传输过程，包括信号的产生、调制、传输、解调和接收等。
在通信原理中，信号被视为一种能量或功率随时间或空间而变化的物理量。
通信系统根据不同的应用需求，采用不同的调制方式，如模拟调制和数字调制。
模拟调制一般将连续时间信号调制为连续振幅和相位变化的载波信号，而数字调制则将离散时间信号调制为离散振幅和相位变化的数字信号。
信号与系统研究的是信号的分析与处理方法，包括信号的表征、传输、滤波、调制、解调等。
信号可以是连续时间信号或离散时间信号，系统则可以是线性系统或非线性系统。
信号与系统的分析方法有时域分析和频域分析两种，时域分析主要关注信号在时间上的变化规律，而频域分析则关注信号在频率上的变化规律。
总的来说，通信原理和信号与系统都是研究信号的产生、传输和处理的学科，只是从不同的角度和目的进行研究。
通信原理主要关注信号的传输和通信系统的设计，而信号与系统主要关注信号的分析与处理方法。
两者相互补充，共同为实现高效、可靠的通信系统提供理论和技术支持。
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1. 信号：是信息的载体。
通过信号传递信息。
2. 系统：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. 数字信号：仅在一些离散的瞬间才有定义的信号。
4. 模拟信号：在连续的时间范围内(-∞<t<∞）有定义的信号。
5. 连续系统：若系统的输入信号是连续信号，系统的输出信号也是连续信号。
6. 离散系统：若系统的输入信号和输出信号均是离散信号。
7. 动态系统：若系统在任一时刻的响应不仅与该时刻的激励有关，而且与它过去的历史状况有关。
8. 即时系统：不含有记忆元件(电容、电感等)的系统。
9. 线性系统：满足线性性质的系统。
10. 因果系统：零状态响应不会出现在激励之前的系统。
11. 连续因果系统的充分必要条件是：冲激响应 h(t)=0,t<0 或者，系统函数H(s)的收敛域为：Re[s]>σ0
12. 离散因果系统的充分必要条件是：单位响应 h(k)=0, k<0 或者，系统函数H(z)的收敛域为：|z|>ρ0
13. 稳定系统：一个系统，若对有界的激励f(.)所产生的零状态响应y f (.)也是有界时，则称该系统为有界输入有界输出稳定。
14. 时不变系统：满足时不变性质的系统称。
15. 时不变性质：若系统满足输入延迟多少时间，其零状态响应也延迟多少时间。
16. 零状态响应：当系统的初始状态为零时，仅有输入信号f(t)/f(k)的响应。
17. 零输入响应：是激励为零时仅有系统的初始状态{x(0)}所引起的响应。
18. 自由响应：齐次解的函数形式仅与系统本身的特性有关，而与激励f(t)的函数形式无关
19. 强迫响应：特解的函数形式由激励确定，称为强迫响应。
20. 冲激响应：当初是状态为零是，输入为单位冲激函数δ(t)所引起的零状态响应。
21. 阶跃响应：当初是状态为零是，输入为单位阶跃函数所引起的零状态响应。
22. 正交：定义在(t 1，t 2)区间的两个函数ϕ 1(t)和ϕ 2(t),若满足 23. 完备正交函数集：如果在正交函数集{ϕ1(t)， ϕ 2(t)，…， ϕ n (t)}之外，不存在函数φ(t)(≠0）满足
⎰=210d )()(t t i t t t ϕϕ ( i =1，2，…，n)。
24. 无失真传输：信号无失真传输是指系统的输出信号与输入信号相比，只有幅度的大小和出现时间
的先后不同，而没有波形上的变化。
25. 理想低通滤波器：具有如图所示幅频、相频特性的
26. 系统称为理想低通滤波器。
ωc 称为截止角频率。
27. 时域取样定理：一个频谱在区间（-ωm ，ωm )以外为0的带限信号f(t),可唯一地由其在均匀间隔T s
[T s <1/(2f m )] 上的样值点f(nT s )确定。
28. 频域取样定理：一个在时域区间（-t m ,t m )以外为0的时限信号f(t)的频谱函数F(j ω)，可唯一地由其在均匀频率间隔f s [f s <1/(2t m )]上的样值点F(jn ωs )确定。
29. 全通函数：凡极点位于左半开平面，零点位于右半开平面，并且所有零点与极点对于虚轴为一一镜像对称的系统函数即为全通函数。
30. 最小相移函数：右半开平面没有零点的系统函数称为最小相移函数。
31. 稳定系统：一个系统，若对任意的有界输入，其零状态响应也是有界的，则称该系统是有界输入有界输出(BIBO)稳定的系统，简称为稳定系统。
32. 前向通路：从源点到汇点的开通路称为前向通路。
⎰=210d )()(21t t t t t ϕϕ。