信號與系統(tǒng)

任課教師

孟堅

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Email:jmeng@本課的主要參考書1、教材：信號與系統(tǒng)鄭君里應啟珩楊為理2、信號與系統(tǒng)Signals&SystemsALANV.OPPENHEIMALANS.WILLSKY（奧本海默）清華大學出版社（英文影印版）（中譯本）劉樹棠西安交通大學出版社3、信號與系統(tǒng)例題分析及習題樂正友楊為理應啟珩編4、管致中等，信號與線性系統(tǒng)，高教出版社本課的主要內(nèi)容第一章緒論第二章連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析第三章傅里葉變換第四章拉氏變換（S域分析）第五章傅里葉變換應用于通信系統(tǒng)-濾波、調(diào)制與抽樣第六章信號的矢量空間分析

先修課后續(xù)課程《高等數(shù)學》 《數(shù)字信號處理》《線性代數(shù)》 《通信原理》《復變函數(shù)》 《自動控制原理》《模擬電路》 《微波技術(shù)》《數(shù)字電路》 ……課程位置本課程為電子、通信、自動化、生物醫(yī)學工程等電類專業(yè)學生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。與《模擬電路》《數(shù)字電路》比較:更抽象，與《數(shù)字信號處理》比較，更基礎(chǔ)。應用數(shù)學知識較多，用數(shù)學工具分析物理概念；常用數(shù)學工具： 微分、積分(定積分、無窮積分、變上限積分） 線性代數(shù) 微分方程傅里葉級數(shù)、傅里葉變換、拉氏變換

差分方程求解、z變換課程特點第一章緒論§1.1信號與系統(tǒng)§1.2信號的描述和分類§1.3信號的運算§1.4階躍信號和沖激信號§1.5信號的分解§1.6系統(tǒng)模型及系統(tǒng)分類§1.7

線性時不變系統(tǒng)§1.8

系統(tǒng)分析方法§1.1信號與系統(tǒng)一、信號(Signal)消息（Message）

：在通信系統(tǒng)中，一般將語言、文字、圖像或數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為消息。信息（Information）

：一般指消息中賦予人們新的知識。電信號：一般指隨時間變化的電壓與電流。信號：信號是消息的表現(xiàn)形式與傳送載體，消息是信號的傳送內(nèi)容。易于產(chǎn)生、傳送、控制、測量、處理；易于于其他信號轉(zhuǎn)換；電路理論較為成熟。在工程技術(shù)中，廣泛采用電信號二、系統(tǒng)(System)系統(tǒng)：由若干相互作用和相互依賴的事物組合而成的、具有特定功能的整體。系統(tǒng)可分解為子系統(tǒng)。如生態(tài)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)等。電系統(tǒng)具有特殊的重要地位。在電子技術(shù)領(lǐng)域中，通信系統(tǒng),控制系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)是由各種電路組成的，因此電路、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)三個術(shù)語在一般情況下可以通用。但其側(cè)重面不同。電系統(tǒng)是指某電路實現(xiàn)的功能而言；電網(wǎng)絡(luò)相對于電路的拓撲；電路則側(cè)重其內(nèi)部的電壓、電流。一個通信系統(tǒng)為傳送消息而裝設(shè)的全套技術(shù)設(shè)備（包括傳輸信道）信息源發(fā)送端消息信號發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者噪聲源信號消息接收端信號理論信號分析：研究信號的基本性能，如信號的描述、性質(zhì)等。信號傳輸：通信的目的是為了實現(xiàn)消息的傳輸。原始的光通信系統(tǒng)——古代利用烽火傳送邊疆警報；聲音信號的傳輸——擊鼓鳴金；GPS(GlobalPositioningSystem)；個人通信具有美好的發(fā)展前景；光纖通信帶來了更加寬廣的帶寬；信號的傳輸離不開信號的交換。信號處理：對信號進行某種加工或變換。目的：消除信號中的多余內(nèi)容；濾除混雜的噪聲和干擾；將信號變換成容易分析與識別的形式，便于估計和選擇它的特征參量。信號處理的應用已遍及許多科學技術(shù)領(lǐng)域。

系統(tǒng)理論系統(tǒng)分析：給定系統(tǒng)，研究系統(tǒng)對于輸入激勵所產(chǎn)生的輸出響應。系統(tǒng)綜合：按照給定的需求設(shè)計（綜合）系統(tǒng)。重點討論信號的分析、系統(tǒng)的分析，分析是綜合的基礎(chǔ)。信息科學已滲透到所有現(xiàn)代自然科學和社會科學領(lǐng)域通訊工程、工業(yè)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量分析、資源遙感、地震預報、人工智能、高效農(nóng)業(yè)、交通監(jiān)控宇宙探測、軍事偵察、武器技術(shù)、安全報警、指揮系統(tǒng)經(jīng)濟預測、財務統(tǒng)計、市場信息、股市分析電子出版、新聞傳媒、影視制作遠程教育、遠程醫(yī)療、遠程會議虛擬儀器、虛擬手術(shù)信號處理應用舉例（1）濾波以前干擾嚴重濾波以后干擾去除左圖是一段聽覺響應的時間信號，沒有表現(xiàn)出可以識別的特征右圖是經(jīng)過小波分析后得到的時間——頻率關(guān)系平面，得到明顯可識別的特征信號處理應用舉例（2）信號處理應用舉例（3）信號處理應用舉例（4）一、二、信號的數(shù)學描述——表達式周期=相位=0.5