信号与系统期末复习资料
《信号与系统》复习
物理意义：非周期信号可以分解为无数个频率为， 复振幅为[X(j)/2p]d 的虚指数信号ejw t的线性组合。
简述傅氏反变换公式的物理意义？
傅里叶变换性质
F 时移特性 x(t t 0 ) X( j) e jt
0
x(t)
X(j)
展缩特性
1 F x (at) X( j ) a a
(n = 1,2) (n = 1,2)
奇对称周期信号其傅里叶级数只含有正弦项。
周期信号的傅里叶级数 周期信号x(t) 如图 所示，其傅氏级数系数的特点是
偶对称周期信号其傅里叶级数只含有直流项与余弦项 周期信号f(t)如图所示，其直流分量等于_____
周期信号的频谱及特点
Cn是频率的函数，它反映了组成信号各次谐波 的幅度和相位随频率变化的规律，称频谱函数。
《信号与系统》复习
考核方式
平时成绩20％ 实验成绩20％ 期末成绩60％
题型： 选择题（每题3分，共30分） 填空题（每空2分，共20分） 简答题（每题4分，共20分）
计算题（每题10分，共30分）
第一章：信号与系统分析导论
周期信号平均功率计算 若电路中电阻R=1Ω，流过的电流为周期电流i(t)＝ 4cos(2πt)＋2cos(3πt) A，其平均功率为（ ） 系统的数学模型 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。
L[ yzs (t )] Yzs ( s) H ( s) L[ x(t )] X ( s)
写出系统函数H (s) 的定义式
简述拉氏变换求解微分方程的过程
信号与系统复习课件全
(2) (b)计算零状态响应:
yzs [k ]
n
x[n]h[k
n]
u[k
]
3(
1 2
)
k
2( 1 ) k 3
u[k
]
n
u[n]
3(
1 2
)kn
2( 1 ) k n 3
u[k
-
n]
k n0
3(
1 2
)k
n
2( 1 ) k n 3
k 3(1 )kn k 2(1)kn
n0 2
CLTI系统数学模型——线性常系数微分方程，冲
激响应h(t);系统函数H(s);频率响应特性H( jw)
H (s) Yzs (s) X (s)
LT
h(t) H(s)
H ( j) H (s) |s j (系统稳定)
FT
h(t) H(j )
26
DLTI系统数学模型——线性常系数差分方程；冲
激响应h(n);系统函数H(z);频率响应特性H(ejw).
则
yzi[k ]
C1
(
1 2
)k
C2
(
1 )k 3
，k
0
代入初始条件,有:
y[1] 2C1 3C2 0
y[2] 4C1 9C2 1 C1 1/ 2, C2 1/ 3
则
yzi[k ]
1 2
(1)k 2
1 3
( 1 ) k ，k 3
0
= ( 1 )k1 (1)k1，k 0
2
3
17
n0 3
[ 3 3(1)k (1)k ]u[k] 23
完全响应: y[k] yzi[k] yzs[k]
[ 1 7 (1)k 4 (1)k ]u[k]
信号与系统总复习要点
《信号与系统》总复习要点第一章绪论1．信号的分类：模拟信号，数字信号，离散信号，抽样信号2．信号的运算：移位、反褶、尺度、微分、积分、加法和乘法3. δ(t)的抽样性质 (式1-14)4．线性系统的定义：齐次性、叠加性5．描述连续时间系统的数字模型：微分方程描述离散时间系统的数字模型：差分方程6．连续系统的基本运算单元：加法器，乘法器，积分器离散系统的基本运算单元：加法器，乘法器，延时器7．连续系统的分析方法：时域分析方法，频域分析法(FT)，复频域分析法（LT）离散子系统的分析方法：时域分析方法，Z域分析方法8．系统模拟图的画法9．系统线性、时不变性、因果性的判定第二章连续时间系统的时域分析1．微分方程的齐次解+特解的求法自由响应+强迫响应2．系统的零输入响应+零状态响应求法3．系统的暂态响应+稳态响应求法4．0-→0+跳变量冲激函数匹配法5．单位冲激响应h(t), 单位阶跃响应g(t), 与求法h(t)=g'(t), g(t)=h (-1)(t)类似δ(t)与u(t)的关系6．卷积的计算公式，零状态响应y zs (t)=e(t)*h(t)=∫∞-∞e(τ)h(t-τ)d τ=h(t)*e(t)7．卷积的性质串连系统，并联系统的单位冲激响应f(t)*δ(t)= f(t)f(t)*δ(t-3)= f(t-3)8. 理解系统的线性 P57 (1) (2) (3)第三章 傅立叶变换 t →w1．周期信号FS ，公式，频谱：离散谱，幅度谱2．非周期信号FT ，公式，频谱：连续谱，密度谱3． FT FT -14．吉布斯现象 P100---P1015．典型非周期信号的FT （单矩形脉冲）6．FT 的性质①对称性②信号时域压缩，频域展宽 P127，P128 ()[]⎪⎭⎫ ⎝⎛=a F a at f F ω1()()j t F f t e dt ωω∞--∞=⎰1()()2j t f t F e d ωωωπ∞-∞=⎰③尺度和时移性质 P129④频移性质：频谱搬移 cos(w 0t)的FT⑤时域微积分特性，频域微分特性⑥卷积定理（时域卷积定理、频域卷积定理）7．周期信号的FT ：冲激8．抽样信号f s (t)的FT 及频谱F s (ω)9．抽样定理①条件 f s >=2f m w s >=2w m②奈奎斯特频率 f s =2f m③奈奎斯特间隔 T s =1/f s10.关于频谱混叠的概念第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s 域分析 t →s 1． LT LT -12．典型信号的LT3．LT 性质：时移，频移，尺度，卷积()j 1e baf at b F a a ωω⎛⎫+↔⋅ ⎪⎝⎭0001[()cos()][()()]2F f t t F F ωωωωω=++-()()⎰∞∞--=tt f s F ts d e ()()⎰∞+∞-=j j d e j π21 σσss F t f t s []000()()()e st L f t t u t t F s ---=()e ()αt L f t F s α-⎡⎤=+⎣⎦[]()1() 0s L f at F a a a ⎛⎫=> ⎪⎝⎭4．LT 的逆变换①查表法②部分分式展开法（系数求法）③留数法5．LT 分析法 （第四章课件63张，64张，78张，81张） 求H(s), h(t), y zi (t), y zs (t), y(t)6．系统函数H(s) h(t) 一对拉氏变换对 H(s)的极点决定h(t)的形式H(s)的零点影响h(t)的幅度和相位7．H(s)的零极点 稳定性： ①②极点全在S 面左半面 P241 例4-26 8．连续系统的频响特性 H(jw)=H(s)│s=jw9．全通网络（相位校正），最小相移网络第五章 傅立叶变换应用于通信系统－滤波、调制与抽样1．h(t) H(jw) 构成傅式变换对2．无失真传输概念3．实现无失真传输的系统要满足的时域条件、频域条件4．理想低通滤波器的频响特性，及其单位冲激响应5．信号调制、解调的原理()||h t dt M ∞-∞≤⎰第七章 离散时间系统的时域分析1．离散序列的周期判定：2π/w 0，分三种情况讨论2．离散时间信号的运算、典型离散时间信号3．离散系统的阶次确定4．离散时间系统的差分方程，及模拟图的画法5．u(n), δ(n), g(n), h(n)的关系δ(n)= u(n)- u(n-1) h(n)= g(n)- g(n-1) 6．离散时间系统的时域求解法 （迭代、齐次解＋特解、零输入＋零状态）7．离散系统的单位冲激响应h(n)及其求法8．卷积和9．系统的零状态响应y zs (n)＝x(n)*h(n) 10．有限长两序列求卷积：x 1(n)：长N x 2(n)：长M 见书例7-16， 对位相乘求和法， 长度：N+M-111．卷积性质：见课件第七章2，第35张12．离散系统的因果性，稳定性时域：因果性 n<0 ,h(n)=0稳定性 h(n)绝对可和()()k u n n k δ∞==-∑0()()k g n h n k ∞==-∑()()()()∑∞-∞=-=*m m n h m x n h n x ()n h n ∞=-∞<∞∑第八章 Z 变换、离散时间系统的Z 域分析1．LT →ZT: z=e sTZ 平面与S 平面的映射关系2． ZTZT -13．典型序列的Z 变换 4．Z 变换的收敛域： 有限长序列 有无0，∞右边序列 圆外左边序列 圆内双边序列 圆环5．逆Z 变换 ①查表法②部分分式展开法（与LT -1不同的，先得除以Z ） ③留数法6．ZT 的性质时移性质 (1)双边序列移位(2)单边序列移位 ①左移 ②右移 序列的线性加权性质序列的指数加权性质卷积定理7．Z 域分析法解差分方程：书P81 例8-16第八章课件2 第33张～37张 ()()n n X z x n z ∞-=-∞=∑()⎰-π=c n z z z X jn x d 21)(18．系统函数H(z) h(n) H(z) Z 变换对 求H(z), h(n), y zs (n), y zi (n), y(n), H(e jw ) *见书P86：例8-19， P109 8-36 8-379．离散系统的稳定性，因果性稳定性 因果性时域 n<0, h(n)=0 频域 H(z)所有极点在单位圆内 收敛域（圆外）含单位圆10．离散系统的频响特性H(e jw )=H(z)│z=ejw =│H(e jw )│e j ψ(w)幅度谱：描点作图，2π为周期相位谱书P98，例8-22， 第八章课件：59张，60张 ()n h n ∞=-∞<∞∑。
信号与系统期末考试复习题及答案(共8套)
信号与系统考试题及答案（一）1． 系统的激励是)t (e ，响应为)t (r ，若满足dt)t (de )t (r =，则该系统为 线性、时不变、因果。
（是否线性、时不变、因果？） 2． 求积分dt )t ()t (212-+⎰∞∞-δ的值为 5 。
3． 当信号是脉冲信号f(t)时，其 低频分量 主要影响脉冲的顶部，其 高频分量 主要影响脉冲的跳变沿。
4． 若信号f(t)的最高频率是2kHz ，则t)f(2的乃奎斯特抽样频率为 8kHz 。
5． 信号在通过线性系统不产生失真，必须在信号的全部频带内，要求系统幅频特性为 一常数相频特性为_一过原点的直线（群时延）。
6． 系统阶跃响应的上升时间和系统的 截止频率 成反比。
7． 若信号的3s F(s)=(s+4)(s+2)，求该信号的=)j (F ωj 3(j +4)(j +2)ωωω。
8． 为使LTI 连续系统是稳定的，其系统函数)s (H 的极点必须在S 平面的 左半平面 。
9． 已知信号的频谱函数是））00(()j (F ωωδωωδω--+=，则其时间信号f(t)为01sin()t j ωπ。
10． 若信号f(t)的211)s (s )s (F +-=，则其初始值=+)(f 0 1 。
二、判断下列说法的正误，正确请在括号里打“√”，错误请打“×”。
（每小题2分，共10分）1.单位冲激函数总是满足)()(t t -=δδ （ √ ）2.满足绝对可积条件∞<⎰∞∞-dt t f )(的信号一定存在傅立叶变换，不满足这一条件的信号一定不存在傅立叶变换。
（ × ） 3.非周期信号的脉冲宽度越小，其频带宽度越宽。
（ √ ）4.连续LTI 系统的冲激响应的形式取决于系统的特征根，于系统的零点无关。
（ √ ）5.所有周期信号的频谱都是离散谱，并且随频率的增高，幅度谱总是渐小的。
（ × ）三、计算分析题（1、3、4、5题每题10分，2题5分， 6题15分，共60分）1.信号)t (u e )t (f t-=21，信号⎩⎨⎧<<=其他，01012t )t (f ，试求)t (f *)t (f 21。
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。
信号与系统期末重点总结
信号与系统期末重点总结一、信号与系统的基本概念1. 信号的定义：信号是表示信息的物理量或变量，可以是连续或离散的。
2. 基本信号：单位阶跃函数、冲激函数、正弦函数、复指数函数等。
3. 常见信号类型：连续时间信号、离散时间信号、周期信号、非周期信号。
4. 系统的定义：系统是将输入信号转换为输出信号的过程。
5. 系统的分类：线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统。
二、连续时间信号与系统1. 连续时间信号的表示与运算（1）复指数信号：具有指数项的连续时间信号。
（2）幅度谱与相位谱：复指数信号的频谱特性。
（3）周期信号：特点是在一个周期内重复。
（4）连续时间系统的线性时不变性（LTI）：线性组合和时延等。
2. 连续时间系统的时域分析（1）冲激响应：单位冲激函数作为输入的响应。
（2）冲击响应与系统特性：系统的特性通过冲击响应得到。
（3）卷积积分：输入信号与系统冲激响应的积分运算。
3. 连续时间系统的频域分析（1）频率响应：输入信号频谱与输出信号频谱之间的关系。
（2）Fourier变换：将时域信号转换为频域信号。
（3）Laplace变换：用于解决微分方程。
三、离散时间信号与系统1. 离散时间信号的表示与运算（1）离散时间复指数信号：具有复指数项的离散时间信号。
（2）离散频谱：离散时间信号的频域特性。
（3）周期信号：在离散时间中周期性重复的信号。
（4）离散时间系统的线性时不变性：线性组合和时延等。
2. 离散时间系统的时域分析（1）单位冲激响应：单位冲激序列作为输入的响应。
（2）单位冲击响应与系统特性：通过单位冲激响应获取系统特性。
（3）线性卷积：输入信号和系统单位冲激响应的卷积运算。
3. 离散时间系统的频域分析（1）离散时间Fourier变换（DTFT）：将离散时间信号转换为频域信号。
（2）离散时间Fourier级数（DTFS）：将离散时间周期信号展开。
（3）Z变换：傅立叶变换在离散时间中的推广。
四、采样与重构1. 采样理论（1）奈奎斯特采样定理：采样频率必须大于信号频率的两倍。
期末复习资料(信号与系统)
《信号与系统》期末复习材料一、考核目标和范围通过考核使学生了解和掌握信号与系统的基本原理、概念和方法，运用数学分析的方法解决一些简单问题，使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高，为学生进一步学习后续课程打下坚实的基础。
课程考核的命题严格限定在教材第1—8章内，对第9、10章不做要求。
二、考核方式三、复习资源和复习方法（1）教材《信号与系统》第2版，陈后金，胡健，薛健编著，清华大学出版社，北方交通大学出版社，2003年。
结合教材习题解答参考书（陈后金，胡健，薛健，钱满义，《信号与系统学习指导与习题精解》，清华大学出版社，北京交通大学出版社，2005）进行课后习题的练习、复习。
（2）离线作业。
两次离线作业题目要熟练掌握。
（3）复习方法：掌握信号与系统的时域、变换域分析方法，理解各种变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）的基本内容、性质与应用。
特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念。
结合习题进行反复练习。
四、期末复习重难点第1章信号与系统分析导论1. 掌握信号的定义及分类。
2. 掌握系统的描述、分类及特性。
3. 重点掌握确定信号及线性非时变系统的特性。
第2章信号的时域分析1．掌握典型连续信号与离散信号的定义、特性及其相互关系。
2．掌握连续信号与离散信号的基本运算。
3．掌握信号的分解，重点掌握任意连续信号分解为冲激信号的线性组合，任意离散信号分解为单位脉冲序列的线性组合。
第3章系统的时域分析1．掌握线性非时变连续时间系统时域描述。
2．掌握用卷积法计算连续时间系统的零状态响应3．掌握离散时间系统的时域描述。
4．掌握用卷积法计算离散时间系统的零状态响应。
第4章周期信号的频域分析1．掌握连续周期信号的频域分析方法。
2．掌握离散周期信号的频域分析方法。
第5章非周期信号的频域分析1．掌握常见连续时间信号的频谱，以及Fourier变换的基本性质及物理含义。
2．掌握连续非周期信号的频域分析。
3．掌握离散非周期信号的频域分析。
信号与系统期末考试复习资料
第一章绪论1、选择题1.1、f(5—2t）是如下运算的结果 CA、f（-2t)右移5B、f（-2t）左移5C、f（-2t）右移D、f(-2t）左移1.2、f（t0-a t）是如下运算的结果 C .A、f（—a t)右移t0;B、f（—a t）左移t0；C、f（—a t）右移；D、f(—a t）左移1。
3、已知系统的激励e（t）与响应r(t)的关系为：则该系统为 B 。
A、线性时不变系统;B、线性时变系统；C、非线性时不变系统；D、非线性时变系统1.4、已知系统的激励e(t）与响应r（t）的关系为: 则该系统为 C 。
A、线性时不变系统B、线性时变系统C、非线性时不变系统D、非线性时变系统1。
5、已知系统的激励e（t)与响应r（t)的关系为：则该系统为B 。
A、线性时不变系统B、线性时变系统C、非线性时不变系统D、非线性时变系统1。
6、已知系统的激励e（t）与响应r（t）的关系为：则该系统为 BA、线性时不变系统B、线性时变系统C、非线性时不变系统D、非线性时变系统1.7。
信号的周期为 C 。
A、B、C、D、1。
8、信号的周期为: B 。
A、B、C、D、1.9、等于 B 。
A。
0 B.-1 C.2 D。
-21。
10、若是己录制声音的磁带,则下列表述错误的是：BA. 表示将此磁带倒转播放产生的信号B。
表示将此磁带放音速度降低一半播放C. 表示将此磁带延迟时间播放D. 表示将磁带的音量放大一倍播放1.11。
AA．B。
C. D。
1。
12．信号的周期为 B . A B C D1.13．如果a〉0，b>0，则f（b—a t）是如下运算的结果 C 。
A f（-a t)右移bB f（-a t）左移bC f(—a t)右移b/aD f(-a t)左移b/a1.14．线性时不变系统的响应,下列说法错误的是 C 。
A 零状态响应是线性时不变的B 零输入响应是线性时不变的C全响应是线性时不变的 D 强迫响应是线性时不变的2、填空题与判断题2。
信号与系统复习资料
0, u[n] 1,
n0 n0
0, n 0 [ n] 1, n 0
0, t 0 (t ) t 0
掌握单位阶跃信号和单位冲激信号的关系，单位冲激信号的 采样性质和筛选性质。
st
假定积分收敛
e
h( )es d
证明思路：用卷积公式，写成 h(t)*x(t)的形式，注意积分公式里 边t是常量，把est提到积分公式外 面。
H ( s)e st
复指数信号是LTI系统的特征函数，对于某一给定 的复数z，常数H(z)就是与特征函数zn对应的系统的 特征值。 证明：
信号的采样与恢复
(采样信号的频谱,采样信号无失真恢复的条件)
LTI系统的特征函数与特征值
一个信号，若系统对该信号的响应仅是一个常数乘以输入， 则称该信号为系统的特征函数。而幅度因子（常数）称为 系统的特征值。 LTI系统的特征函数
x(t ) e
st
y (t ) H ( s)e st
LTI系统
连续时间系统：ax1 (t ) bx2 (t ) ay1 (t ) by2 (t ) 离散时间系统：ax1[n] bx2 [n] ay1[n] by2 [n]
因果性 一个系统，在任何时刻的输出只决定于现在以及过去的输入， 则称该系统为因果系统 LTI系统满足因果性的充要条件是：
1 ak N
n N
x[n]e
jk0 n
1 N
n N
x[n]e
jk 2N n
连续时间非周期信号的傅立叶变换关系
X ( j ) x(t )e jt dt
信号与系统
信号与系统期末复习资料（仅供参考）1、什么叫做LTIS ，它有什么特点？LTIS 是线性是不变系统，具有线性（齐次性、叠加性），时不变性，微分性，积分性。
1、傅氏变换、拉氏变换、Z 变换三者的关系是什么？拉氏变换是傅氏变换的升级版，Z 变换是离散的拉氏变换。
2、什么叫DTF 、FFT ，两者关系是什么？DTF 表示离散的傅里叶变换，FFT 表示快速傅里叶变换，FFT 是DTF 的一种快速变换。
3、消息、信号、信息三者关系？ 4、时域抽样定理5、离散时间系统稳定性6、连续时间系统稳定性8、信号基本运算9、连续时间信号、离散时间信号、数字信号的图像判定 10、卷积（图像法）(),(),()()()f t h t g t f t h t =⊗例：已知求11、1、一线性时不变系统，在相同的初始条件下，若当激励为时，其全响应为，当激励为时，其全响应，求：（1）初始条件不变，当激励为时的全响应，为大于零的常数。
（2）初始条件增大一倍，当激励为时的全响应。
解：根据线性系统的性质则解得则小结：对于线性时不变系统，其全响应包括零状态响应和零输入响应，即，如果输入改变为原来的倍，对应的零状态响应变为原来的倍，即为。
如零状态改变为原来的倍，对应的零输入响应变为原来的倍，即为。
系统的响应变为。
12、画频谱图（可能已知单边画双边）已知周期电压()()()()22cos 45sin 245cos 360u t t t t =++-+++，试画出其单边、双边幅度谱和相位谱。
解：()()()()22cos 45sin 245cos 360u t t t t =++-+++()()()22cos 45cos 2135cos 360t t t =++++++所以令01ω=，即有 01121332,2,45,1,135,1,60,A A A A ϕϕϕ=======因此单边幅度谱和相位谱如下：根据单双边谱之间的关系得：3124513560001122331112,,0.5,0.5222j j j j j j F A F Ae e F A e e F A e e ϕϕϕ±±±±±±±±±========由此的双边谱如下：ω 0ω02ω03ω 2 1A n ω0ω 02ω03ω 3ππn ϕπ/4ωω3ω20.5nF2ωω-02ω-03ω-113、已知系统的微分方程为 ()()()()()323y t y t y t f t f t ''''++=+，求在下列两种情况下系统的全响应。
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退出
无失真传输条件（滤波） 无失真传输条件（滤波）
f (t )
LTI
y(t ) = kf (t − t d )
应满足什么条件， 问：LTI系统的 H ( jω ) 及 h ( t ) 应满足什么条件， 系统的 才能够实现无失真传输信号？ 才能够实现无失真传输信号？
Y ( jω ) = ke
频域
− jωtd
∞ a0 ∞ f (t ) = + ∑an cos(nΩt ) + ∑bn sin(nΩt ) 2 n=1 n=1
退出
（3） f (t )为奇谐函数 ） 如果 f (t ) 的前半周期波形移动
T f 对称于横轴即： 对称于横轴即： ( t ) = − f ( t ± ) f (t) 2
1
T 2
后，与后半周期波形
n=−∞
Fne jnΩt ∑
∞
Ω是基波角频率
画频谱图
谐波性： 离散性） 谐波性：（离散性）谱线只出现在 nω1处 唯一性： 唯一性： f (t )的谱线唯一 三个性质
收敛性: 收敛性
(n ↑, Fn ↓)
退出
频谱图
周期信号
A0 ∞ f ( t ) = + ∑ An cos(nΩt +ϕn ) 2 n=1
指数形式的频谱图
F(nω1 )
0.5
1.12
1
1.12
0.5
2ω1 ω
0.15π
− 2ω1
− ω1
0.25π
− 2ω1 − ω1
O
ω1
ω1
O
− 0.15π
2ω1 ω
退出
− 0.25π
三角形式与指数形式的频谱图对比
三角函数形式的频谱图
ϕn
0.25π
ω1
O
2ω1 ω
指数形式的频谱图
F(nω1 )
− 0.15π
π 2π f (t ) = 3cos t + sin 5t + − 2cos 8t − 3 6
1.画出单边幅度谱和相位谱； 1.画出单边幅度谱和相位谱； 画出单边幅度谱和相位谱 2.画出双边幅度谱和相位谱 画出双边幅度谱和相位谱。 2.画出双边幅度谱和相位谱。
π π 2π f (t ) = 3cos t + cos5t + − + 2cos8t − + π 6 2 3 1 π = 3cos t + cos 5t − π + 2cos 8t + 3 3
π ϕn
5
1 2 3 4
6 7 8
1 Fn = An 2
−8
3
O 1 − π 3
ω
的偶函数。 是n的偶函数。 的偶函数
退出
例4-1
π f 已知 (t ) = 1 + sinω1t + 2cosω1t + cos 2ω1t + ， 4
请画出其幅度谱和相位谱。 请画出其幅度谱和相位谱。 化为余弦形式（同频率项合并） 化为余弦形式（同频率项合并）
∞
−∞
∞
= ∑δ (t − nTs ) ↔ P(ω)
−∞
信号的频宽
ωm = 2πfm fm 的单位为赫兹（Hz）
1 f , 抽样频率 s ≥ 2 fm是必要条件或抽样间隔Ts ≤ 2 fm
奈奎斯特
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冲激抽样信号的频谱结构 冲激抽样信号的频谱结构
f(t) 1
F(ω)
o p(t)
(1)
t
o −ωm ωm
B
H ( jω )
cos ω C t
1 1 F(ω) = [F(ω − 2ωC ) + F(ω + 2ωC )] + F(ω)H(ω) 2 4
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抽样（周期单位冲激抽样） 抽样（周期单位冲激抽样）
连续信号
f (t )
抽样脉冲δ T (t )
⊗
抽样信号
f S (t )
fs (t ) = f (t )δT (t ) = ∑ f (nTs )δ (t − nTs )
F ( jω )
即H( jω ) = K,φ(ω ) = −ωt0
H ( jω ) = ke
− jω t d
时域
h(t ) 应满足：h( t ) = kδ ( t − t d ) k和td均为实常数 应满足：
不失真的线性系统其冲激响应也是冲激函数 冲激函数。 ●不失真的线性系统其冲激响应也是冲激函数。
P(ω)
ω
E
L L L
(ωS )
L
o
TS fS(t)
t 相 乘
L
−ωS
o
ωS
ω
卷 积
L
L
F S (ω) 1 TS L
o T S
t
−ωS
o ωm ωS
ω
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第五章 拉普拉斯变换
见书上P208 基本信号拉氏变换 见书上P208 见书上P209 （1-7，9初值定理） 初值定理） 拉普拉斯性质 见书上 ， 初值定理 拉普拉斯逆变换（部分分式法） 拉普拉斯逆变换（部分分式法） 逆变换 用拉氏变换法分析系统（解微分方程） 用拉氏变换法分析系统（解微分方程） 分析系统 系统函数(网络函数)H(S) 系统函数(网络函数)H(S)
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信号的表示例
f (t )
1
f 0 (t )
∑ δ (t − nT )
n=0
∞
0
τ
L
T
(a)
=
1
2T
t
0τ
(b)
t
*
1 0
L
T
2T
t
(c )
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第四章 傅立叶变换
周期信号的频谱分析——傅里叶级数 傅里叶级数 周期信号的频谱分析 非周期信号的频谱分析─ 非周期信号的频谱分析─傅里叶变换 傅里叶变换的性质 连续系统的频域分析─ H( jω) 无失真传输条件 连续系统的频域分析 抽样定理、 抽样定理、调制与解调 频分与时分复用
π f (t ) = 1 + 5 cos(ω1t − 0.15π ) + cos 2ω1t + 4 三角函数形式的傅里叶级数的谱系数
三角函数形式的频谱图
ϕn
0.25π
A0 = 1
ϕ0 = 0
A = 5 = 2.236 ϕ1 = −0.15π 1
A2 =1
ϕ2 = 0.25π
ω1
O
2ω1 ω
2
∞
∫−∞ F(ω)
∞
2
dω
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典型非周期信号的频谱
单边指数信号 e
−αt
E ↔ α + jω
冲激函数 δ (t ) ↔1
1 直流信号 1↔ 2πEδ (ω) 单位阶跃函数 ε (t) ↔πδ(ω) + ↔ jω τ τ ωτ 矩形脉冲 Eε t + − ε t − ↔ Eτ Sa 2 2 2
T f (t ) = f (t ± ) 2
T 2
后，与后半周期波形
，称为偶谐函数。 称为偶谐函数。
偶谐函数只含有偶次谐波分量， 偶谐函数只含有偶次谐波分量，而不含有奇 次谐波分量。 次谐波分量。有直流
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偶函数、 偶函数、奇谐函数
奇函数、 奇函数、奇谐函数
奇函数 奇谐函数
偶函数、 偶函数、偶谐函数 偶谐函数
只含有余弦谐波分量， 只含有余弦谐波分量，有直流
∞ a0 ∞ f (t ) = + ∑an cos(nΩt ) + ∑bn sin(nΩt ) 2 n=1 n=1
退出
（2）f (t )为奇函数 ） 则有
f ( − t ) = − f ( t ) ，波形对称于原点。 波形对称于原点。
只含有正弦谐波分量， 只含有正弦谐波分量，无直流
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1 。 π f ( t ) = 3cos t + cos 5t − π + 2cos 8t + 3 3
单边幅度谱和相位谱
ϕn
1 π 3 O 1 − π 3
6 7 8 ω
Fn
1 2 3 45
双边幅度谱和相位谱
1 Fn = F−n = An 2
φn
−5
的奇函数。 是n的奇函数。 的奇函数
，称为奇谐函数。 称为奇谐函数。
-T
-T/ 2
0
-1
T/ 2
T
t
图 4.2-6 奇谐函数
奇谐函数只含有奇 次谐波分量， 次谐波分量，而不 含有偶次谐波分量， 含有偶次谐波分量， 无直流。 无直流。即
a0 = a2 = a4 = L b2 = b4 = L = 0
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（4） f (t )为偶谐函数 ） 如果 f (t ) 的前半周期波形移动 重叠即： 重叠即：
主要内容
信号分析： 1)信号的表示方法 信号分析： (1)信号的表示方法
(2)信号的运算 (2)信号的运算 (3)信号的频谱 (3)信号的频谱
系统分析：信号通过系统求响应的方法。 系统分析：信号通过系统求响应的方法。
(1)连续系统：时域： (1)连续系统：时域：卷积积分法 连续系统 频域： 频域：付氏变换积分法 复频域： 复频域：拉氏变换积分法 ------------------------------------------(2)离散系统 时域：差分方程、 离散系统： (2)离散系统：时域：差分方程、离散卷积和 z域：z变换分析法
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谱线
F0 = F(0) = 1 F1 = F(ω1 ) = 1.12 F−1 = F(−ω1 ) = 1.12 F2 = F(2ω1 ) = 0.5 F−2 = F(−2ω1 ) = 0.5