通信技术基础理论 ：第2章 信号与系统的基本概念.pptx

文档介绍：第2章 信号与系统的基本概念
2-1 信号及其分类
2-1-1 信号的基本概念
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消息（Message）：
信号（Signal）：
在通信系统中，一般将语言、文字、图像或数据统称为消息。
指消息的表现形式与传送载体。
符号函数：(Signum)
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7、单位冲激信号
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面积1；
脉宽↓；
脉冲高度↑；
则窄脉冲集中于 t=0 处。
定义1:门函数求极限
★面积为1
★宽度为0
三个特点：
★
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若面积为k，则强度为k。
有延迟的冲激信号
三角形脉冲、双边指数脉冲、钟形脉冲、抽样函数取0极限，都可以认为是冲激函数。
描述
定义2：狄拉克(Dirac)函数
如果f(t)在t = 0处连续，且处处有界
则有
冲激函数的性质
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对于移位情况：
奇偶性
对(t)的标度变换
函数是偶函数
8、冲激偶信号
冲激函数的微分（阶跃函数的二阶导数）将呈现正、负极性的一对冲激，称为冲激偶信号
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以 表示。
冲激偶的性质
1. 抽样性质
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是奇函数
2.
3.
总结：
R(t)， (t)， (t) 之间的关系
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求导
求导
积分
积分
2-3 信号的运算
2-3-1 信号自变量的运算
1、移位变换
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，右移(滞后)
，左移(超前)
2．反褶
波形的压缩与扩展，标度变换
3．信号的展缩(Scale Changing)
时间尺度扩展，波形扩展
时间尺度压缩，波形压缩
先展缩：
a>1，压缩； a<1，扩展
后平移：
+，左移b/a单位；－，右移b/a单位
加上倒置：
4．一般情况
【例题2-1】已知信号 的波形如图所示，试画出 的波形。
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解：
2-3-2 信号的微分和积分运算
微分作用对波形的作用效果突出了其变化部分；
积分作用则使信号的变化成分得到消弱。
微分
积分
【例题2-2】已知
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解：
【例题2-3】已知
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解：
3、信号的相加与相乘
信号的相加（相乘）是指同一瞬时两信号对应值相加（相乘）。
2-4 系统的基本概念
2-4-1 基本概念
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系统就是由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的，具有稳定功能的整体。
系统可以看作是信号的变换器、处理器。
、输出以完成某种功能，如微分、积分、放大，也可以称系统
2-4-2 模型
模型是系统物理特性的数学抽象。
系统的表示：
数学表达式：系统物理特性的数学抽象。
系统图：形象地表示其功能。
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系统模型
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标量乘法器（数乘器，比例器）
乘法器
加法器
基本元件
微分器
积分器
延时器
2-5系统分类
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1、连续时间系统与离散时间系统
若系统的输入和输出都是连续时间信号，且其内部也未转换为离散时间信号，则称此系统为连续时间系统。
若系统的输入和输出都是离散时间信号，则称此系统为离散时间系统。
连续时间系统的数学模型是微分方程，
离散时间系统则用差分方程描述。
系统分类
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2、即时系统与动态系统
如果系统的输出信号只决定于同时刻的激励信号，与它过去的工作状态（历史）无关，则称此系统为即时系统（或无记忆系统）。
如果系统的输出信号只决定于同时刻的激励信号，与它过去的工作状态（历史）无关，则称此系统为即时系统（或无记忆系统）。
即时系统可用代数方程描述，
动态系统的数学模型则是微分方程或差分方程。
系统分类
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3、集总参数系统与分布参数系统
只由集总参数元件组成的系统称为集总参数系统；
含有分布参数元件的系统是分布参数系统（如传输线、波导等）。
集总参数系统用常微分方程作为它的数学模型。
分布参数系统的数学模型是偏微分方程
这时描述系统的独立变量不仅是时间变量，还要考虑到空间位置。
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4、线性系统与非线性系统
如果能够用线性数学模型描述的系统，称为线性系统。否则就是非线性系统。
5、时变系统与时不变系统
如果如果系统的参数不随时间而变化，则称此系统为时不变系统（或非时变系统、定常系统）；
如果系统的参数随时间改变，则称其为时变系统（或参变系统）。
因果系统与非因果系统
若系统在t0时刻的响应只与t = t0和t< t0时刻的输入有关