信号与系统(一) 信号与系统的基本概念

article/2025/9/29 4:08:40

1.1信号的描述

信号的描述方式采用的有3种——函数、图形和数据

1.2信号的大小

对于一个信号x(t),它的能量大小为E_{x}^{} = \int\left | x(t) \right |^{2}dt,但是当\left | t \right |\rightarrow \infty,而信号的强度不趋向于0时,信号能量为无限大,这时候就需要使用信号的功率来判断大小,定义信号的功率为P_{x} = \lim_{T\rightarrow\infty }\frac{1}{T}\int_{-T/2}^{T/2}\left | x(t) \right |^{2}dt

1.3信号的分类

(1)连续/离散信号

(2)模拟/数字信号:模拟信号与数字信号的区别在与信号的取值是否为有限个数

(3)周期/非周期信号

(4)能量/功率信号:如果该信号具有有限能量,则是能量信号。,而一个具有有限且非零功率的信号为功率信号

(5)确定/随机信号

1.4常见信号模型

(1)单位阶跃信号 U(t)=\left\{\begin{matrix} 0 &t<0 & \\ 1 &t>0 & \end{matrix}\right.

(2)单位门信号 G_{\tau }=\left\{\begin{matrix} 1 & -\frac{\tau }{2}<t< \frac{\tau }{2}& \\ 0 & & \end{matrix}\right.

单位门信号可以用单位阶跃信号来表示,如G_{\tau }(t) = U(t+\frac{\tau}{2})-U(t-\frac{\tau}{2})

(3)单位冲激信号\delta(t)=\left\{\begin{matrix} \infty & t = 0& \\ 0&t\neq 0 & \end{matrix}\right.

单位冲激信号可以看成是一个\tau无限小的单位门信号,它与单位阶跃信号的关系为\delta (t)=\frac{dU(t)}{dt}

(4)单位符号信号sgn(t)=\left\{\begin{matrix} 1 & t>0& \\ -1&t<0 & \end{matrix}\right.

单位符号信号与单位阶跃信号十分相似,sgn(t) = U(t)-U(-t)=2U(t)-1

(5)抽样信号Sa(t) = \frac{sin(t)}{t}

1.5信号的运算

(1)时间位移

(2)时间尺度变换

(3)时间倒置

(4)相加:t对应的x(t)值相加

(5)相乘:t对应的x(t)值相乘

(6)数乘:t对应的x(t)值扩大或缩小对应的倍数

(7)微分:当x(t)出现断点时,断点处为冲激函数,冲激强度为跳变值

(8)积分

1.6系统

系统被用于处理信号以求改变信号信号或从信号中提取另外的信息,可以是物理元件组成(如电路),也可以是某一算法(软件)实现。

1.7系统分类

(1)线性/非线性系统

简单来说,一个系统的输入正比与这个系统的输出,这个系统就可以认为是线性系统,当然,线性系统还具有齐次性、叠加性等性质。

(2)时不变/时变系统

若系统的参数不随时间改变的系统就叫时不变(恒定参数)系统。

(3)瞬时/动态系统

一般来说一个系统的输出取决于过去所有时刻的输入叠加,但是,如果一个系统中,任何时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,则叫这个系统瞬时(无记忆)系统。

(4)因果/非因果系统

一个系统在任意时刻的输出值只和在这个时刻及这个时刻之前的输入值有关,与未来的输入值无关,则这是一个因果系统

(5)连续/离散时间系统

输入和输出的都是连续信号的就是连续时间系统,输入输出都是离散信号的就是离散时间系统。

参考资料——《线性系统与信号》B.P.拉兹

                      《信号与系统第三版》段哲民


http://chatgpt.dhexx.cn/article/fmQLEsHu.shtml

相关文章

连续系统分析【信号与系统四】

连续系统分析 一、已知描述连续系统的微分方程&#xff0c;计算该系统的响应并与理论结果比较二、研究具有以下零极点的连续系统2.1 1个极点s-0.1&#xff0c;增益k12.2 1个极点s0&#xff0c;增益k12.3 2个共轭极点 &#xff0c;增益k12.4 2个共轭极点 &#xff0c;增益k12.5 …

信号与系统_第二章 连续系统的时域分析

第二章 连续系统的时域分析 ( 连续系统在时域上进行分析 ) 2.1 引言 2.2 LTI系统的微分方程表示及响应 2.3 零输入响应与零状态响应 2.4 单位冲激响应 2.5 卷积积分 2.6 卷积积分的性质 2.7 奇异函数 2.8 连续时间系统的模拟 习题 2.01_连续系统的描述: 电路图建立微分…

《信号与系统》解读 第1章 信号与系统概述-1:信号与系统的描述和分析方法

目录 1. 什么是广义的信号和系统 2. 什么是狭义的电信号和电系统 3. 两个研究对象&#xff1a;信号系统 4. 两种分析方法&#xff1a;几何图形法数学函数法 5. 两个维度与视角&#xff1a;时域频域 6. 两种坐标&#xff1a;实平面复平面 7. 目标&#xff1a;模拟信号处理…

【信号与系统学习笔记 3】—— 系统,以及系统的性质以及判断方法解析

文章目录 一、系统的分类二、系统的性质2.1 记忆性和无记忆性2.2 可逆性与可逆系统2.3 稳定性2.4 因果性2.5 时不变性2.7 线性性 一、系统的分类 其实&#xff0c;系统的分类无非就是两大类&#xff1a;离散时间系统、一个是连续时间系统 那么&#xff0c;如何判断呢&#xf…

信号与系统知识点记录(P2-P3)

P2: 连续余弦信号和离散余弦信号的不同。 周期不同。 时移和相位关系不同。 还有个有趣的性质&#xff0c;离散信号里面&#xff0c;频率相差2Π的整数倍&#xff0c;得到的离散信号是一样的。 后面又实数的指数信号和复数的指数信号的推导过程 离散脉冲函数在信号和系统里…

信号与系统_第2章 连续系统的时域分析

2.1 LTI连续系统的响应 前言 LTI连续系统的时域分析&#xff0c;归结为&#xff1a;建立并求解线性微分方程。 由于在其分析过程涉及的函数变量均为时间t&#xff0c;故称为时域分析法。这种方法比较直观&#xff0c;物理概念清楚&#xff0c;是学习各种变换域分析法的…

数字信号处理:重要知识点整理

文章目录 0 最重要&#xff01;DFT和FFT的区别1 连续时间信号频域分析2 通过离散时间信号的Z变换表达式X(z)直接写出时域离散信号&#xff08;序列&#xff09;x(n)的方法3 部分分式法的MATLAB实现&#xff08;求X(z)的部分展开式&#xff09;4 稳定系统5 求频响特性&#xff0…

信号与系统常见问题总结(1)

在做题中遇到的一些问题和解决方案。 信号与线性系统 1.三大变换的正变换和逆变换2.变换的时候注意看是单边还是双边变换。3.对信号进行基本的尺度变换的顺序&#xff0c;先平移&#xff0c;再反转&#xff0c;再压缩。4.怎么判断系统的特性 --线性&#xff0c;时变&#xff0c…

领悟《信号与系统》之 信号与系统概论

信号与系统概论 一、信号与系统基本概念0. 信息是什么&#xff1f;1. 信号是什么&#xff1f;2. 系统是什么&#xff1f;3. 信号与系统学的什么&#xff1f; 二、常见的信号与系统实例三、信号与系统分析的意义 在《信号与系统》中&#xff0c;这个学科把真实的物理情况抽象出来…

信号与系统复习归纳(二):连续时间信号和系统+例题

目录 1 连续时间信号的变换2 信号的性质3 复指数函数的性质4 奇异函数5 信号的数学函数6 连续时间系统7 连续时间系统的性质参考文献 1 连续时间信号的变换 实变量实函数的六种基本变换&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;时间反转变换&#xff08;关于独立变量t&#xff…

领悟《信号与系统》之 信号与系统的描述-下节

信号与系统的描述-下节 一、信号的基本运算1. 信号的基本运算1. 加法 、减法2. 乘法、除法3. 微分 、差分4.积分、迭分 2. 关于时间&#xff08;自变量&#xff09;的运算1. 位移2. 反折3. 尺度变换 二、阶跃信号与冲激信号1. 单位阶跃信号2. 单位阶跃信号的特性3. 单位冲激信号…

信号与系统第一章--基本知识

1.信号的基本概念 1.1信号分类 确定信号&#xff1a;可用确定时间函数表示的信号 &#xff08;电流 电压 fx&#xff09; 随机信号&#xff1a;不能用确定的函数描述&#xff0c;只可能知道它的统计特性。如概率 &#xff08;雷电干扰信号&#xff09; 1.1.1确定信号的分类&…

【信号与系统】(一 )信号与系统概述——信号的基本概念与分类

文章目录 第一章 信号与系统概述1.1 信号的基本概念与分类1.1.1 消息、信息、信号1.1.2 信号的描述1.1.3 信号的分类1.1.3.1 确定信号和随机信号1.1.3.2 连续信号和离散信号1.1.3.3 周期信号与非周期信号1.1.3.4 能量信号和功率信号1.1.3.5 因果信号和反因果信号1.1.3.6 一维信…

信号与系统复习概括

本文是针对自己信号与系统理解不够透彻的一些知识点的梳理&#xff0c;仅供自己学习使用&#xff0c;内容可能有些杂乱。 一、信号与系统总体描述 Q1:信号与系统这门课程讲了什么&#xff1f; 主要从输入-输出描述法出发&#xff0c;研究确定性信号经线性时不变系统&#xff0c…

信号与系统_定义总结

在连续的时间范围内(-∞< t <∞&#xff09;有定义的信号称为连续时间信号&#xff0c;简称连续信号。 在连续的时间范围内(-∞< t <∞&#xff09;有定义的信号称为连续时间信号&#xff0c;简称连续信号。 定义在(-∞&#xff0c;∞)区间&#xff0c;每隔一定时…

信号与系统基础简单知识概括

连续时间和离散时间信号 定义 1、自变量连续可变的信号为连续时间信号或 者模拟信号。 2、自变量离散的信号为离散时间信号。 时移 左加右减 时反 尺度变换 原信号为&#xff1a;x(t) 经过尺度变换后的信号为&#xff1a; x&#xff08;t&#xff09;x&#xff08;at&#…

信号与系统:综述【知识梳理】

一、绪论知识 1、信号的描述、分类和常见的信号 通信系统&#xff1a;信源→信道→信宿消息与信号&#xff1a; 消息是信号的具体内容信号是消息的表现形式 信号处理&#xff1a; 目的&#xff1a;更好的进行信号传输与交换方法&#xff1a;去除噪声与干扰&#xff0c;将信号…

信号与系统复习与总结

目录 第一章 绪论信号与系统信号的概念系统的概念 信号的描述与分类信号的描述信号的分类 系统的描述与分类系统的分类连续系统的描述离散系统的描述 系统的性质线性时不变性因果性稳定性即时性 LTI系统分析方法概述 第二章 连续时间信号与系统的时域分析常用信号及信号的基本运…

信号与系统相关知识回顾总结

连续信号时域描述 考虑欧拉公式&#xff1a;正弦信号可以描述为 要想让叠加的正弦信号也是周期的需要满足&#xff1a;k1T1k2T2&#xff0c;合成周期为两周期的最小公倍数。 冲激信号的描述&#xff1a; 它的性质包括&#xff1a;筛选、尺度变换、卷积 冲激偶 时间尺度变换&…

信号与系统_微总结

目录 全书目录 第1章知识点 01、比较连续和离散信号的周期性判断 02、信号的时间变换 03、冲激函数的性质 04、判断描述LTI系统的是线性常系数差分方程 05、由微分方程画框图 06、综合举例 第2章知识点 01、微分方程的经典解&#xff1a;完全解 齐次解 特解 齐次…