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文档简介

复指数信号和正弦信号实指数信号幅度和相位都是实数一般复指数

指数增长正弦指数衰减正弦幅度和相位都是实数取实部正弦信号周期复指数信号纯虚数指数Complex

Exponential

signals复指数信号Complex

Exponential

signal复指数信号atx

(

t

)

CeC

ja

r

j实指数信号—C

和a都是实数C

ja

r

jx(t

)

Ce

at实指数信号—

C

和a都是实数x

(t

)

e

rtr

00

0246810121410.

90.

80.

70.

60.

50.

40.

30.

20.

1r

024681012140

045403530252015105atx

(

t

)

Ce特点:该信号是周期的,周期为T0周期复指数信号—a

j若a

为纯虚数,即a

j

时,则x

(

t

)

e

j

0

t060T

2ej0t

ej0

(tT0)正弦信号1—取周期复指数的实部公式e

j(0t

)

cos(

t

)

j

sin(

t

)0

0取实部则为正弦信号x(t)

Acos(0t

)7正弦信号20x(t)

Acos(

t

)

0000

2T024681

01

21

4-

1-

0

.

8-

0

.

6-

0

.

40-

0

.

20

.

20

.

410

.

80

.

6T0一般复指数信号10j

)

t(

j

)

e(

r

x

(

t

)

sin(00

t

)

Ce

cos(

t

)

j

Certrtx(t)

Ceat

Cej

e(r

j0

)t

Certej(0t

)atx

(

t

)

Ce一般复指数信号2024681

01

200-

1

0-

2

0-

3

0-

4

0-

5

00246810121410.

80.

60.

40.

20-

0

.

2-

0

.

4-

0

.

6-

0

.

8-1Sa(t)信号Sin

(

t

)Properties:0tSa

(

t

)

dt

2

Sa

(

t

)

Sa

(t

)

dt

211Sat.m奇异信号Singularity

signals即本身、其导数或其积分有不连续点的函数§1-1-3单位斜变信号R(t)unit

ramp

signals切平的斜变三角斜变0<

t

<

t0R(t)

=

Kt

/t0t>

t0

R(t)

=

00<

t

<

t0R(t)

=

Kt

/

t0t>

t0

R(t)

=

KK14tt00t0t0单位阶跃信号u(t)Unit

stepsignals2100

t

t0t

t0t

t0u(t

t

)

1210

t

0t

0t

0u(t)

1u(t)

d

R(t)dt用阶跃信号表示矩形脉冲rectangle

impulsesG(t)

u(t)u(t)G1(t)

G(tt0)

u(tt0)u(tt0

)信号加窗或取单边single-lateral

signalsf

(t)

et

[u(t)

u(t

t

)]012突然接入的直流电压突然接通又马上断开电源负载符号函数sgn(t)Symbol

functions(t

0)1 (t

0)sgn(t)

1sgn(

t

)

2u

(t

)

1单位冲激信号(t)Unit

impulse

signals

(t

)(t)(Dirac)定义b:a:规则函数取极限定义(1)矩形脉冲取极限三单位冲激信号(t)1

单位冲激信号的定义反映一类现象:t->0

时,I->,or F

->两种定义方式:a:规则函数取极限定义f(t)01//2

t-/2Dertatut.m幅度为1/

,宽度为

的单位矩形脉冲(面积为1)当

->0

时,矩形脉冲面积维持不变则1/

->,即脉冲幅度->2

2

f

(t

)

1

g

(t

)

1

u

(t

)

u

(t

)2

2

0

0

(t)

lim

1

g

(t)

lim

1

u(t

)

u(t

)t210(t)(E)

(1)冲激强度为单位1矩形脉冲演变成冲激函数)

122

0

u

(t

(t

)

lim

)

u

(t

(2)

抽样函数Sa(t)取极限Sakt.mk

(t

)

lim

k

Sa

(

kt

)QSa

(t

)dt

Sa

(kt

)d

(kt

)

k

Sa

(kt

)d

(kt

)

1

b:Dirac定义(定义)整个曲线下面积为单位1(t

)

0

(t

)dt

1含义:该函数波形下面积为单位1(t)(1)t0

0t

t0(t

t0

)

0t

0

(t

t

)dt

1(t-t0)(1)tt00/kk/24其他函数演变的冲激脉冲te

12

(

t

)

lim

1

)

(t)

lim

(1u(t

)

u(t

)

t其他函数演变的冲激脉冲1t

2

(

)

(t)

lim

e

k

(t

)

lim

Sa

(kt

)Unit

impulse

shift

00t

t

0

(

t

t

0

)

0

(

t

t

)

dt

1

t

t2

冲激函数的性质:properties1)函数与冲激函数相乘f

(

t

0

)t

t

0如果函数

f

(

t

)

t

t

0

处连续既

f

(

t

0

)

f

(

t

),其值为

f

(t0

)(t

t0

)f

(t

)

(t

t0

)则有:

f

(t

)

(t

)

f

(0)

(t

)Qt

t0处

(t

t0

)均为0.上式成立2)筛选特性alternative

property如果函数f

(t)在t

t0处连续,则有

(t)

f

(t)dt

f

(0)证明:Q

(t

)在t

0时为0,则有

(t

)

f

(t

)dt

f

(0)00

(t)dt

f

(0)00

(t

t

)

f

(t)dt

f

(t

)类似可得:(a)3)(t)是偶函数,既(t)=

(-t)

even

function证明:根据特性(2),

t

(t)

f

(t)dt

(

)

f

(

)d

f

(0)上式与(a)式相比,可知

(t)

(t)是偶函数304)(t)与阶跃函数的关系dt

(t)

d

u(t)t

(

)du

(t

)

derivative

ofu(t)Running

integral

of

(t)5)尺度特性.

(at)=(t)/

|a|f

(t

)

(at

)dt

作变量置换

,

令at

xf

(t)

(at)dt证明:对a

0时:

1

x

1scaling

property

a

f

(

a

)(x)dx

a

f

(0)

(t)

f

(t)dt根据筛选特性有:f

(0)

a

(at)

1

(t)

(t)

f

(t)dt根据筛选特性有:f

(0)

xf

(

)

(x)dxf

(t)

(at)dt

a

0时:1a

a1ax1|

a

|

1a

af

(

)(x)dx

f

(0)

f

(0)|

a

|

(at

)

1

(t

)冲激函数的性质

(

t

)

(

t

)

t

(

)d

u

(t

)dt

d

u

(t

)

(t

)0

f

(

t

0

)

(

t

t

)

f

(

t

)

dt

f

(

t

0

)

(

t

t

0

)

dtf

(

t

)

(

t

t

0

)

f

(

t

0

)

(

t

t

0

)筛选特性

f

(0)(t)dt

f

(0)(t)

f

(0)dt(t)

f

(t)dt

f

(0)0f

(t0

)(t

t0

)dt

f

(t0

)

(t

t

)

f

(t)dt

f(t0

)冲激序列对连续信号抽样x

(

nT

)

x

(

t

)

(

tn

nT

)x(t)x(nT)Unit

Doublets

Signaldt冲激偶信号——

'(t)

d

(t)

0

0

(t

)

'

(t

)冲激偶的性质面积“筛选”奇函数

'

(t

)

f

(t

)dt

f

'

(0)

'

(

t

)

dt

036

'

(t

t0

)

f

(t

)dt

f

'

(t0

)00证明:f

'(t)

(t

t

)dt

(t

t

)

f

(t)

'(t

t0

)

f

(t)dt

00

'

(

t

t)

f

(

t

)

dt

f

'

(

t

)

0

f

'(t0

)

f

'(t0

)推广:(

n

)

(t

)

f

(t

)dt

(1)nf

(

n

)

(0)例1f

(t)

tu(t)

u(t

2)求

d

f

(t

),

d

f

(t

)dt

dt

2dt解:d

f

(t

)[u

(t

)

u

(t

2)]

t[

(t

)

(t

2)]Q

f

(t)

(t)

f

(0)

(t)f

(t)

(t

2)

f

(2)

(t

2)

[u(t)

u(t

2)]

0

2

(t

2)

[u

(t

)

u

(t

2)]

2

(t

2

)dt

2d

2''

f

(t)

[u(t)

u(t

2)]2[

(t

2)]

(t)

(t

2)

2

'

(t

2)例2:求函数值:(1

cos

t)

(t

/

2)dt

1

cos(

/

2)

1

0

1(1

t)

(cos

t)dt222

2

2

2

(1

)

(1

3

)

(1

)

(1

3

)

=4t

,

3

,

,

32

2

2

2Q在[2

,2

]中要求cos

t

0则et

'

(t)dt

et

(t)dt

et[(t)'(t)]dt例3,证明:1[(et

)'

|t0

]

1et

|t011

2f

(t)

'

(t)

f

(0)

'

(t)

f

'

(0)

(t)证明:

Q

f

(t)

(t)

f

(0)

(t)两边求导得:f

'

(t)

(t)

f

(t)

'

(t)

f

(0)

'

(t)函数与(t)相乘

f

(t)

'

(t)

f(0)

'

(t)

f

'

(t)

(t)

f

(0)

'

(t)

f

'

(0)

(t)典型离散信号:Discrete

signal单位样值信号(Unit

Sample)

(n)0(n

0)(n

0)

(n)

1n

(n

n0

)00(n

n0

)0 (n

n0

)

(n

n

)

10n0

n41离散单位阶跃信号Unit

step0

(n

p0)u(n)

1

(n0)0

1

2

3 4

.....

nu

(

n

)

(

n

k

)1

u(n)1n

p

m0u(n

m)

1k

0

(

n

)

u

(

n

)

u

(

n

1)单位阶跃信号的时移:timedelayn

m0

1

2

3

4m

2u(n-m)n42N0

(n

0

or n

N)离散矩形序列Discrete

rectangle

sequencesG

(n)

1 (0

n

N

1)u(n)u(n

N)10

1

2

3

4

n斜变序列Ramp

sequencesR(n)

nu(n)n1

2

34

50r(n)

n2u(n)0

1

2

3

4 5

.....n0

4.....25离散时间复指数序列Exponential

sequencesx[n]

Ca

nx[n]

e

j0n-

0

.

3

024681

01

21

40

.

20

.

10-

0

.

1-

0

.

20

.

30

.

40

.

50

.

70

.

6离散衰减正弦信号实指数序列n

,C

、a

均为实数x

[

n

]

Ca单边实指数序列real

exponential

sequencesx(n)

anu(n)a

10

a

11

a

0a

147正弦序列x

(n)

cos

0

n

的周期性:设

x

(

n)

cos

n

0

是周期序列,则根据周期序列的定义 应有cos

0

n

cos

0

(

n

N

)其中,

N

为整数。则应有n

才是周期的。m

为整数

,0

0

m

,这时 cos

2

N或

0

N

2

m若为无理数,则为非周期序列。结论:为有理数时,cos

0n才是周期的,20Tf

(t)

sin

0t

sin

2

ts

0

ssT

Tf

(n)

f

(nT

)

sin

n

T

sin

2

n0

0

2

f

s

T

/

Ts

0

0

Ts0s只有当

T

/

T

2

为有理数时才是周期序 列。结论:对以

T为周期的连续信号

f

(t

),以Ts为间隔抽样

,

得到的离散序列

,

其周期性与

Ts

有关,051015202530354010.50-0.5-1051015202530354010.50-0.5-1051015202530354010.50

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