信号与系统绪论

1、 信号与系统信号与系统（Signal and SystemSignal and System）姓名姓名: :蒋小洛蒋小洛办公室：办公室：1A1A533533电话：电话：1358786216313587862163Email:Email: jsj_ jsj_ 前续课程前续课程 后续课程后续课程高等数学高等数学 通信原理通信原理线性代数线性代数 自动控制原理自动控制原理复变函数复变函数 数字信号处理数字信号处理电路分析基础电路分析基础 数字图象处理数字图象处理 本课程为必修的考试课，也是某些专业的研本课程为必修的考试课，也是某些专业的研究生入学考试课。建议同学们在课程中复习或补究生入学考试课。建议

2、同学们在课程中复习或补习一下基础知识。习一下基础知识。消息（消息（MessageMessage）： 在通信系统中，一般将语言、文字、图像或在通信系统中，一般将语言、文字、图像或数据统称为消息。数据统称为消息。信号（信号（SignalSignal）：）： 指消息的表现形式与传送载体。指消息的表现形式与传送载体。信息（信息（InformationInformation）：）： 一般指消息中赋予人们的新知识、新概念，一般指消息中赋予人们的新知识、新概念，定义方法复杂，将在后续课程中研究。定义方法复杂，将在后续课程中研究。n信号我们并不陌生，如n刚才铃声 声信号，表示该上课了；n十字路口的红绿灯 光信

3、号，指挥交通；n电视机天线接受的电视信息 电信号；n广告牌上的文字、图象信号等等。 消息n信号是消息的表现形式与传送载体，消息是信号的信号是消息的表现形式与传送载体，消息是信号的传送内容。例如电信号传送声音、图像、文字等。传送内容。例如电信号传送声音、图像、文字等。n电信号是应用最广泛的物理量，如电压、电流、电电信号是应用最广泛的物理量，如电压、电流、电荷、磁通等。荷、磁通等。 形状形状 幅度幅度 周期性信号的周期周期性信号的周期 脉冲信号的宽度和幅度脉冲信号的宽度和幅度 信号边沿变化的快慢信号边沿变化的快慢 系统（系统（system）：）：由若干相互作用和相互依由若干相互作用和相互依赖的事物

4、组合而成的，具有稳定功能的整体。赖的事物组合而成的，具有稳定功能的整体。如手机、电视机、通信网、计算机网等都可以如手机、电视机、通信网、计算机网等都可以看成系统，它们所传送的语音、音乐、图象、看成系统，它们所传送的语音、音乐、图象、文字等都可以看成信号。文字等都可以看成信号。 信号的概念与系统的概念常常紧密地联系信号的概念与系统的概念常常紧密地联系在一起。在一起。为传送消息而装设的全套技术设备（包括传输信道）。为传送消息而装设的全套技术设备（包括传输信道）。无线电广播系统的组成 转换器()发射机消息（广播节目）信号调制转换器()接收机消息（广播节目）信号解调信号理论信号理论 系统理论系统理论

5、信号分析：研究信号的基本性能，如信号信号分析：研究信号的基本性能，如信号 的描述、性质等。的描述、性质等。信号传输：实现消息的传输信号传输：实现消息的传输信号处理：对信号进行某种加工或变换。信号处理：对信号进行某种加工或变换。 目的：消除信号中的多余内容；滤除混杂的噪声和干扰；目的：消除信号中的多余内容；滤除混杂的噪声和干扰；将信号变换成容易分析与识别的形式，便于估计和选择它的将信号变换成容易分析与识别的形式，便于估计和选择它的特征参量。特征参量。系统分析：给定系统，研究系统对于输入系统分析：给定系统，研究系统对于输入 激励所产生的输出响应。激励所产生的输出响应。系统综合：按照给定的需求设计（

6、综合）系统综合：按照给定的需求设计（综合） 系统。系统。重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。重点讨论信号的分析、系统的分析，分析是综合的基础。 激激励励输输入入信信号号响响应应输输出出信信号号系系统统信号与系统信号与系统涉及的涉及的内容：内容：信号的分析信号的分析系统的分析系统的分析信号作用于系统所产生的响应的分析信号作用于系统所产生的响应的分析信号与系统信号与系统的的任务任务：研究信号与系统的：研究信号与系统的基本概念和分析方法，建立一种基本概念和分析方法，建立一种分析体系分析体系用一些符号、表达式来描述信号用一些符号、表达式来描述信号用系列算法来描述系统用系列算法来描述系统分

7、析信号通过系统后、在系统作用下所产生分析信号通过系统后、在系统作用下所产生的某种响应，这些响应也可表示为一些符号。的某种响应，这些响应也可表示为一些符号。n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。n应用领域：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、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、市场信息经济预测、财务统计、市场信息 、

8、股市分析、股市分析 电子出版、新闻传媒、影视制作电子出版、新闻传媒、影视制作 远程教育、远程医疗、远程会议远程教育、远程医疗、远程会议 虚拟仪器、虚拟手术虚拟仪器、虚拟手术滤波以前干扰严重滤波以前干扰严重滤波以后干扰祛除滤波以后干扰祛除滤波心电图识别数据传输心电图采集 e(t)r(t)H(p)滤波Photo courtesy Philips Research n主要讨论： 确定性信号确定性信号的特性的特性 线性时不变系统线性时不变系统的特性的特性 信号通过线性系统的信号通过线性系统的基本分析方法基本分析方法 由某些由某些典型信号典型信号通过某些通过某些典型系统典型系统引出引出的一些重要的基本概

9、念的一些重要的基本概念信号分析：信号分析： ( (1)1)信号的表示方法信号的表示方法(2)(2)信号的运算信号的运算(3)(3)信号的频谱信号的频谱系统分析：系统分析：信号通过系统求响应的方法。信号通过系统求响应的方法。 (1)(1)连续系统：时域：卷积积分法连续系统：时域：卷积积分法 频域：付氏变换积分法频域：付氏变换积分法 复频域：拉氏变换积分法复频域：拉氏变换积分法 (2)(2)离散系统：离散系统： (后续课程学习后续课程学习数字信号处理）数字信号处理） 离散卷积离散卷积 差分方程差分方程 变换分析法变换分析法n掌握信号分析的基本理论掌握信号分析的基本理论n掌握线性系统的基本理论掌握线

10、性系统的基本理论n掌握分析线性时不变系统的基本方法掌握分析线性时不变系统的基本方法n能建立简单电路系统的数学模型，并对数学能建立简单电路系统的数学模型，并对数学模型求解；模型求解；n利用好数学工具分析和解决问题。利用好数学工具分析和解决问题。为进一步学习、研究网络理论、通信理为进一步学习、研究网络理论、通信理论、信号处理和信号检测等学科内容打下必论、信号处理和信号检测等学科内容打下必要的基础。要的基础。1、基础课（专业），非常重要、基础课（专业），非常重要 2、与、与电路分析电路分析比较更抽象，更一般化；比较更抽象，更一般化；3、数学应用多、数学应用多用数学工具分析物理概念；用数学工具分析物理

11、概念；使用的数学有：使用的数学有： 线性代数线性代数 微分方程微分方程 微分、积分微分、积分( (定积分、无穷积分、变上限积分）定积分、无穷积分、变上限积分） 傅里叶级数、傅里叶积分、拉氏变换、傅里叶级数、傅里叶积分、拉氏变换、 差分方程求解、差分方程求解、z z变换变换4、基本概念、基本分析方法重要、基本概念、基本分析方法重要 5、系统性强、内容丰富、工程性强。、系统性强、内容丰富、工程性强。连续（上）：连续（上）：离散（下）：离散（下）：时域法（时域法（2 2）；）；变换域：变换域：频域法（频域法（3 3、4 4）；）；复频域法（复频域法（5 5、6 6）；）；时域法（时域法（7 7）；）

12、；变换域变换域（8 8）：）：重点和难点重点和难点n信号与线性系统分析（第四版）（上下册），管致中等，高等教育出版社， 2004年1、信号与系统第二版（上、下册） 郑君里等主编 高等教育出版社 2003年2、信号与系统第二版(英文版) ALAN V.OPPENHEIM 电子工业出版社 2009年3、信号与系统第二版 ALAN V.OPPENHEIM等 刘树棠译 西安交通大学出版社，2006年4、信号与线性系统分析第四版 吴大正等主编 高等教育出版社 2005年5、 信号与线性系统辅导及习题全解 管致中等，高等教育出版社 2006年6、信号与系统辅导及习题全解第四版 杨富云等 电子科技大学出版社 2006年n课堂要求： 不旷课，不迟到早退不旷课，不迟到早退（全勤成绩全勤成绩100100分，旷课分，旷课1 1次，成绩次，成绩扣扣1010分；分； 迟到早退迟到早退1 1次，成绩扣次，成绩扣5 5分分）；）；n学习要求： 及时独立及时独立完成作业完成作业；（根据作业批改次数和具体作业情根据作业批改次数和具体作业情况打分统计，按次数取平均值，最高况打分统计，按次数取平均值，最高10分，最低分，最低6分，分，不交或抄袭本次不交或抄袭本次0分分） 注重课后学习，多作习题；注重课后学习，多作习题；