《信号与系统》复习提纲
第一章 绪论
一、基本内容
(1)信号与波形;
(2)冲激信号的定义及性质;
(3)信号的运算及响应波形变换:平移、反褶、尺度变换、相乘、相加、微积分等;
(4)信号的分解:奇、偶分量,交、直流分量的求法。;
(5)功率信号、能量信号的定义及其确定方法;
(6)函数正交性:最小均方误差;
(7)线性时不变系统特性:线性、时不变性、因果、稳定判别方法。
二、基本公式
(一)冲激信号的性质
(1)
;
;
(2)
;
(3)
(4)
;
(5)
(6)
(二)线性时不变因果稳定系统特性
若激励为
,响应
(1)线性:叠加性+齐次性
(2)时不变性:
(3)微分特性:
(4)积分特性:
(5)因果性:若
时,
,则
时,
(6)稳定性:
第二章 连续时间系统的时域分析
一、基本内容
(1)微分方程建立与求解:齐次解与特征根关系,特解与特征根关系;
(2)零输入与零状态响应:二者待定系数的确定条件,与自由响应和强迫响应的关系;
(3)起始状态与线性时不变性的关系;
(4)冲激响应和阶跃响应;
(5)求卷积的方法;
(6)利用卷积求零状态响应。
二、基本公式
(一)冲激响应与阶跃响应的关系
;
(二)卷积
(1)定义式:
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
第三章 傅立叶变换
一、基本内容
(1)利用傅立叶级数的定义式计算周期信号的频谱;
(2)利用傅立叶级数的性质或借助傅立叶变换简化周期信号频谱分析;
(3)灵活运用傅立叶变换的有关性质对信号进行正、反变换;
(4)掌握抽样信号频谱的计算及抽样定理;
(5)掌握典型信号的傅立叶级数展开系数和傅立叶变换。
二、基本公式
(一)傅立叶级数的定义
(1)三角形式:
;
;
或
,
;
;
(2)指数形式:
,
;
(3)
与
间的关系
;
;
(4)傅立叶级数系数与信号功率的关系
(二)傅立叶变换的定义
(1)
;
(2)
;
(三)典型信号的傅立叶变换
(1)
;(2)
;(3)
;(4)
;
(5)
;
(6)
***
(7)
;(8)
(9)
(10)
(四)傅立叶变换性质
(1)对称性:
;
(2)尺度变换:
;
(3)反褶:
;
(4)时移:
,
(5)频移:
(6)时域微分:
,
(7)频域微分:
(8)时域积分:
(9)频域积分:
(10)时域卷积:
(11)频域卷积:
(五)周期信号的傅立叶变换
以
为周期,则
,
,
,
为单脉冲的傅立叶变换。
(六)抽样信号傅立叶变换,时域抽样定理(奈奎斯特频率、间隔)
,
,
冲激抽样:
,
第五章 傅立叶变换应用于通信系统
一、基本内容
1. 用傅立叶变换求系统的零状态响应
2.系统无失真传输的条件;
3.理想低通滤波器、系统的物理可实现性;
4.调制解调、带通滤波器、抽样信号恢复模拟信号;
二、基本公式
(1)线性时不变系统的频率特性
(2)无失真传输条件
时域表示:
;
频域表示:
;
系统频率特性:
;
系统冲激响应:
。
(3)理想低通滤波器
冲激响应:
(4)系统物理可实现的充要条件
(5)调制与解调
(6)从冲激抽样恢复模拟信号的方法
利用低通滤波器方法
第四章 拉普拉斯变换
一、基本内容
(1)拉氏变换的定义;
(2)求拉氏逆变换的几种方法;
(3)拉氏变换的基本性质;
(4)利用拉氏变换求系统的零输入和零状态响应;
(5)零极点与时域波形的关系;
(6)由零极点确定自由响应、强迫响应、瞬态响应和稳态响应
(7)零极点与系统稳定性的关系,系统稳定性判定方法;
(8)系统频率特性的几何确定方法。
二、基本公式
(一)拉氏变换的定义
,
(二)常用信号的拉氏变换
;
;
;
;
;
;
(三)拉氏变换的基本性质
(1)线性:
(2)尺度变换:
(3)时移:
(4)频移:
(5)时域微分:
;
(6)频域微分:
(7)时域积分:
(8)频域积分:
(9)时域卷积:
(10)频域卷积:
(11)初值定理:
,注意使用方法
(12)终值定理:
,注意使用方条件
(四)稳定系统的频响特性
第七章 离散系统时间系统的时域分析
一、基本内容
(1)离散信号的运算;
(2)正弦序列周期的判定;
(3)根据差分方程画出离散系统的框图;
(4)差分方程的时域求解;
(5)离散卷积的求法;
二、基本公式
(1)
; (2)
(3)
; (4)
(5)
三、因果稳定系统的充要条件
第八章 Z变换与离散系统的Z域分析
一、基本内容
(1)求序列的Z变换:定义法;Z变换的性质;
(2)求逆Z变换:留数法;幂级数展开;部分分式展开;长除法;
(3)Z变换的主要性质;
(4)利用Z变换解差分方程;
(5)S平面与Z平面的映射关系;
(6)离散系统的系统函数,单位样值响应与频响的关系;
(7)频响特性的求法及正弦稳态响应的求解方法;
(8)系统稳定性、因果性与系统函数收敛域的关系
二、基本公式
(一)Z变换定义
双边:
;单边:
;
逆Z变换:
(二)Z变换的基本性质
(1)线性:
;
(2)位移:
(双边);
;
;
(3)尺度变换:
(4)反褶:
;
(5)Z域微分:
(6)初值定理:
(7)终值定理:
,使用条件
(8)卷积定理:
(三)常用序列的Z变换
;
;
;
;
(四)系统函数、单位样值响应和频响之间的关系
(五)正弦稳态响应
作用于系统产生的正弦稳态响应:
(六)因果稳定系统的系统函数的收敛域:
* 分配函数(2-4):简单了解利用分配函数概念定义某些函数或证明某些性质的方法
* 相关定理(3-4):能量信号、功率信号必须掌握,其他简单了解
* 拉氏逆变换(4-2):留数定理求逆变换简单了解
* 拉氏变换法分析电路(4-3):较少要求进行电路分析,但不排除,例如讲义4-4中的例7
* 频响特性的s平面几何分析法(4-5):简单掌握简单系统的频响特性的s平面几何分析法
* 利用希尔伯特变换研究系统函数的约束特性(5-2):不要求
* 抽样信号恢复连续时间信号(5-3):简单了解
* PCM、多路复用(5-4):简单了解
* 留数法求逆z变换(8-2):简单了解
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