信号与系统PPT教学课件-第5章 系统的频域分析（三）.ppt

信号与系统,SignalsandSystems,XXX电子信息工程学院,上节课回顾,2,无失真传输系统,时域特性,频域特性,理想模拟滤波器,理想低通滤波器的频率响应理想低通滤波器的冲激响应理想低通滤波器的阶跃响应,第5章系统的频域分析,5.1连续时间LTI系统的频域分析5.2离散时间LTI系统的频域分析5.3信号的幅度调制与解调,3,5.2离散时间LTI系统的频域分析,5.2.1离散时间LTI系统的频率响应5.2.2离散非周期序列通过系统响应的频域分析5.2.3离散周期序列通过系统响应的频域分析5.2.4线性相位的离散时间LTI系统5.2.5理想数字滤波器,4,5.2.1离散时间LTI系统的频率响应,离散系统的频率响应定义为,若n阶离散LTI系统的差分方程为,则离散系统的频率响应可表示为,可见系统的频率响应只与系统本身的特性有关。,5,5.2.1离散时间LTI系统的频率响应,幅度响应(magnituderesponse),相位响应(phaseresponse),群延时(groupdelay),频率响应H(ejW)与单位脉冲响应hk的关系,H(ejW)一般可表示为幅度与相位的形式,6,虚指数信号ejWk通过LTI系统的稳态响应,7,5.2.2离散非周期序列通过系统响应的频域分析,5.2.2离散非周期序列通过系统响应的频域分析,非周期信号xk通过LTI系统的响应,8,5.2.3离散周期序列通过系统响应的频域分析,正弦型序列通过LTI系统的响应,余弦序列,当hk为实序列时,因此有,9,信号的延迟为,正弦序列,当hk为实序列时,10,5.2.3离散周期序列通过系统响应的频域分析,正弦型序列通过LTI系统的响应,周期序列通过LTI系统的响应,由于存在,所以有,11,5.2.3离散周期序列通过系统响应的频域分析,例1已知一离散LTI系统的hk=(0.5)kuk，输入xk=cos(0.5pk)，(-k)，求系统的稳态响应。,解：,12,5.2.4线性相位的离散时间LTI系统,通过线性相位系统的响应为,信号通过线性相位的LTI系统时，只有幅度发生改变，而相位没有失真。,13,线性相位系统：(W)=-Wk0,线性相位系统的群延迟：,t(W)=k0,线性相位系统：(W)=-Wk0,线性相位系统的群延迟：,通过线性相位系统的响应为,t(W)=k0,信号通过线性相位的LTI系统时，只有幅度发生改变，而相位没有失真。,14,5.2.4线性相位的离散时间LTI系统,0,0,5.2.5离散数字滤波器,(a)理想低通,(b)理想高通,(c)理想带通,(d)理想带阻,15,0,0,例2确定理想低通滤波器的单位脉冲响应hLPk。,解：,理想的数字滤波器都是非因果离散系统。,16,例3已知一LTI系统的H(ejW)为,求系统的输出。,解：,17,5.3信号的幅度调制与解调,5.3.1连续信号幅度调制(DSBAMSC)5.3.2同步解调5.3.3单边带幅度调制(SSBAMSC)5.3.4频分复用时分复用,18,调制的目的：发送和传输信号以某个较高频率从天线发送在该特定频率的信道中传输调制的手段：进行频谱搬移,19,5.3.1连续信号幅度调制(AmplitudeModulation),20,双边带调幅中各信号频谱,21,5.3.1连续信号幅度调制(AmplitudeModulation),5.3.2同步解调,22,5.3.2同步解调,23,5.3.3单边带幅度调制,24,单边带幅度调制已调信号的解调,采用同步解调,5.3.3单边带幅度调制,25,单边带幅度调制实现,方法一：采用带通滤波器,上边带调制框图,改变带通滤波器的通频带可实现下边带调制。,5.3.3单边带幅度调制,26,采用带通滤波器实现上边带幅度调制的谱分析,27,单边带幅度调制实现,方法二：利用希尔伯特(Hilbert)变换,下边带调制,上边带调制,5.3.3单边带幅度调制,28,利用希尔伯特变换实现下边带幅度调制的谱分析,29,利用希尔伯特变换下边带幅度调制的频谱,30,5.3.4频分复用,多路复用：在同一个传输信道内，同时传输多路不同信号。频发复用（FDM）正交频分复用（OFDM）时分复用（TDM）共享时隙、统计复用码分复用（CDM）码分、逻辑复用波分复用（WDM）光载体,调制系统,31,32,5.3.4频分复用,调制系统,解调系统,5.3.4频分复用,缺点：需要保护间隔，频带利用率低,33,时分复用,原理框图,34,时分复用,时分复用时的周期脉冲信号,35,解：,例4如图所示系统中，已知输入信号x(t)的频谱X(jw)，试分析系统中A、B、C、D各点及y(t)的频谱并画出频谱图，求出y(t)与x(t)的关系。,36,解：,例4如图所示系统中，已知输入信号x(t)的频谱X(jw)，试分析系统中A、B、C、D各点及y(t)的频谱并画出频谱图，求出y(t)与x(t)的关系。,37,解：,例4如图所示系统中，已知输入信号x(t)的频谱X(jw)，试分析系统中A、B、C、D各点及y(t)的频谱并画出频谱图，求出y(t)与x(t)的关系。,38,解：,例4如图所示系统中，已知输入信号x(t)的频谱X(jw)，试分析系统中A、B、C、D各点及y(t)的频谱并画出频谱图，求出y(t)与x(t)的关系。,39,解：,例4如图所示系统中，已知输入信号x(t)的频谱X(jw)，试分析系统中A、B、C、D各点及y(t)的频谱并画出频谱图，求出y(t)与x(t)的关系。,40,本章小结,连续时间L