1、概述,信息时代的特征用信息科学和计算机技术的理论和手段来解决科学、工程和经济问题,信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科学领域,工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、人工智能、高效农业、交通监控 宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统 经济预测、财务统计、市场信息 、股市分析 电子出版、新闻传媒、影视制作 远程教育、远程医疗、远程会议 虚拟仪器、虚拟手术,信号与系统问题无处不在,通讯 古老通讯方式：烽火、旗语、信号灯 近代通讯方式：电报、电话、无线通讯 现代通讯方式：计算机网络通讯、视频电视传播、卫星传输、移动通讯,一.本课程的目的,任务和特点,1.目的：承上启下的技术
2、基础课，为后续专业课的学习打下一个良好的基础. 2.任务：研究信号与系统及其内在联系的一门课程. 3.特点：严格的数学理论,现代技术的实践背景.,二.内容的组织安排,1.两大类： 连续信号与系统 确定性信号离散信号与系统 线性时不变系统 2.分析手段：时域分析变换域分析 3.数学摸型: 输入输出法状态变量法,信号,系统,响应,绪论,f(t),h(t),y(t),时域,F(w),H(w),y(w),频域,F(s),H(s),y(s),复频域,F(z),H(z),y(z),离散,f,A,X,状态,二.分析主线,第一章 绪论,本章要点： 信号与波形 冲激信号的定义及其基本性质 信号的运算及相应的波形
3、变换 信号的分解 线性时不变系统的特性与应用,1.1 信号与系统,信号的描述 典型信号 系统及其数学模型 系统特性,* 信号的描述,信号的描述 物理上： 信号是信息寄寓变化的形式 数学上： 信号是一个或多个变量的函数 形态上：信号表现为一种波形 自变量：时间、位移、周期、频率、幅度、相位,波形特征：周期、时间间隔、信号幅度、信号极性、信号斜率,信号的数学描述表达式,周期= 相位= 0.5 幅度= A,对 阻 尼 振 荡 的 数 学 描 述,一段鸟鸣的声音的时域波形,鸟鸣在不同频率时的幅度分布频谱,鸟鸣声的时频谱阵图,图象携带信息特征轮廓,波 形 的 三 维 描 述,等 高 面 的 表 示,横切
4、面的表示,信号分类：连续，离散,连续时间信号 离散时间信号,一.信息,消息及信号,信息：传送,交换,存储和提取的抽象内容.,消息：语言,文字,图像和数据等为消息,（数字媒体）,信号：包含或表示信息的时间,空间的函数，记为f(t),f(x,y,z,)或f(x,y,z,t).,二.系统的分类及表示,1.2信号的描述,分类及其运算,1.按实际用途：电视，雷达，控制，载波，广播，通信.,2.按信号随时间变化的规律：随机信号，确定信号.,3.按自变量t的取值特点：连续时间信号：用全体实数描写时间.离散时间信号：用特定的整数(实数)描写时间.,4.按信号幅值的取值特点：模拟信号，量化信号.,5.按能量：能
5、量，功率.,6.按重复性：周期，非周期，概周期.,:幅值时间连续,:幅值离散时间连续,:时间离散幅值连续,:幅值时间离散,三.信号的特点(模拟),1.非周期信号:脉冲信号.(不具有周而复始变化的性质),a.积分值：,b.平方积分值：,c.连续的频谱分布和较宽的占有频带上.,2.周期信号:f(t)=f(t+nT) n=0, 1,2,3,4,(T值称为周期),0,t,f(t),a.平均值:,b.功率:单位电阻上消耗的能量.,c.离散的频谱分布.,3.概周期信号:有限个周期不成公倍数的周期信号之和.,*.说明下列信号是周期信号，还是非周期信号，并 求其周期。,4.随机信号:不可预测和不肯定重复.,特点：随机信号的能谱分布及随机信号的参数概率分布.,四.信号的大小,能量和功率,1.规范量:用信号在其定义域内的总量来表示信号的大小(Norm).,信号的能量和功率,连续信号能量离散信号能量,信号的平均功率,瞬时功率时段总能量平均功率,信号与系统要解决的问题,什么是信号？信号是消息的表现形式，消息则是信号的具体内容。 什么是系统？系统是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。 信号作用于系统产生什么响应？,
