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ONE KEEPVIEW2023-2026《郑君里信号与系统》ppt课件REPORTING•引言•信号与系统基本概念•连续时间信号与系统目•离散时间信号与系统•信号的变换域表示法录•系统函数的零极点分析•系统稳定性分析CATALOGUEPART01引言课程简介信号与系统是通信、电子、计算机等相关专业的核心课程,主要研究信号的传输、处理和系统控制等方面的原理和应用本课程以郑君里教授的同名教材为基础,通过PPT课件的形式,系统地介绍了信号与系统的基础知识、基本原理和实际应用课程目标01掌握信号与系统的基础理论,包括信号的描述、分类、运算、变换等02理解系统模型、系统分析和系统设计的基本方法03了解信号与系统在通信、雷达、图像处理等领域的应用学习方法建议01注重理论与实践相结合,通过实际案例加深对理论知识的理解02多做习题,巩固所学知识,提高解题能力03积极参与课堂讨论,与老师和同学交流学习心得和经验PART02信号与系统基本概念信号的分类与性质总结词信号的分类与性质包括信号的连续性与离散性、确定性、周期性、能量与功率等详细描述信号可以根据其连续性与离散性分为连续时间信号和离散时间信号;根据确定性可以分为确定信号和随机信号;根据周期性可以分为周期信号和非周期信号;根据能量与功率可以分为能量信号和功率信号信号的分类与性质总结词信号的分类与性质还包括信号的频域表示和时域表示详细描述信号的频域表示是利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号,从而可以分析信号的频率成分和频率特性;信号的时域表示则是直接在时间域上描述信号的波形和特性系统的分类与性质总结词系统的分类与性质包括线性时不变系统、线性时变系统、非线性系统、离散时间系统等详细描述线性时不变系统是指系统在输入信号作用下,其输出响应与输入信号成正比,且与时间无关;线性时变系统是指系统的输出响应与输入信号成正比,但随时间变化而变化;非线性系统是指系统的输出响应与输入信号不成正比;离散时间系统是指系统的状态变量和输出响应只在离散时刻发生变化信号与系统之间的关系总结词详细描述信号与系统之间的关系包括信号通过系当一个信号通过一个系统时,系统的输出统的传输、系统的输入输出关系、系统响应会受到输入信号的影响,从而产生特的稳定性等VS定的输出响应;系统的输入输出关系可以通过系统的传递函数或状态方程来描述;系统的稳定性是指系统在受到外部干扰或输入变化时,其输出响应能够保持稳定或恢复稳定的能力PART03连续时间信号与系统连续时间信号的表示与性质总结词描述连续时间信号的基本表示方法和性质详细描述连续时间信号可以用多种方式表示,如时间函数、波形图等这些表示方法可以帮助我们理解信号的基本性质,如周期性、奇偶性、能量等此外,信号的连续性也是其重要性质之一,它决定了信号在时间轴上的变化趋势连续时间系统的表示与性质总结词详细描述描述连续时间系统的基本表示方法和性质连续时间系统可以通过微分方程、传递函数等数学模型进行描述这些模型可以帮助我们理解系统的动态行为和响应特性此外,系统的线性性和时不变性也是其重要性质,它们决定了系统对输入信号的响应方式和特性连续时间信号通过系统的响应总结词详细描述描述连续时间信号通过系统的响应过程和结当一个连续时间信号通过一个系统时,系统果会对信号进行一定的处理和变换这个过程可以通过卷积积分等数学工具进行描述和计算信号通过系统后的输出信号会受到输入信号的特性和系统的动态行为的影响,从而产生不同的响应结果PART04离散时间信号与系统离散时间信号的表示与性质要点一要点二离散时间信号的表示离散时间信号的性质离散时间信号可以由离散的数值序列表示,这些数值在时离散时间信号具有周期性、稳定性、可重复性等性质这间上离散分布常见的离散时间信号有单位阶跃信号、单些性质对于信号处理和系统分析具有重要的意义位冲激信号、正弦信号等离散时间系统的表示与性质离散时间系统的表示离散时间系统的性质离散时间系统可以用差分方程或传递函数来表示差离散时间系统具有稳定性、因果性、时不变性等性质分方程描述了系统输入和输出之间的关系,而传递函这些性质决定了系统的行为和性能,对于系统分析和数则描述了系统对单位冲激信号的响应设计至关重要离散时间信号通过系统的响应离散时间信号通过系统的响应表离散时间信号通过系统的响应性示质当一个离散时间信号通过一个离散时间系统时,系统的系统的输出响应具有与输入信号相同的周期性和稳定性,输出可以通过将输入信号与系统冲激响应相卷积得到但可能发生幅度和相位的变化此外,系统的输出响应还受到系统稳定性和因果性的影响PART05信号的变换域表示法傅立叶变换的定义与性质傅立叶变换的定义傅立叶变换的性质将时间域信号转换为频率域信号的数学工具,通过将线性性、时移性、频移性、对称性、周期性和收敛性等,信号分解为不同频率的正弦波和余弦波来描述信号的这些性质在信号处理中具有重要应用频率特性拉普拉斯变换的定义与性质拉普拉斯变换的定义将时域函数转换为复平面上的函数,常用于分析信号的复频域表示拉普拉斯变换的性质线性性、时移性、频移性、微分性、积分性和收敛性等,这些性质在控制系统分析和信号处理中具有重要应用Z变换的定义与性质Z变换的定义将离散时间序列转换为复平面上的函数,常用于分析离散时间系统的动态行为Z变换的性质线性性、时移性、频移性、卷积性、微分性和收敛性等,这些性质在数字信号处理和离散时间系统分析中具有重要应用PART06系统函数的零极点分析系统函数的零点与极点定义零点在复平面上,系统函数的零点是指函数值为0的点,即$Hs=0$的解极点系统函数的极点是指函数在其附近的系统特性发生剧烈变化的点,通常与系统的稳定性有关系统函数的零极点对系统特性的影响零点影响系统的频率响应特性,使得系统在特定频率下的响应为零极点影响系统的稳定性,决定了系统是否稳定以及系统的响应速度通过零极点分析系统稳定性判断系统是否稳定如果所有极点都位于复平面的左半部分,则系统是稳定的计算系统的传递函数通过求解系统函数的零极点,可以得到系统的传递函数分析系统的动态特性通过分析零极点的分布和位置,可以进一步分析系统的动态特性和稳定性PART07系统稳定性分析稳定性定义与分类稳定性定义稳定性分类如果一个系统受到扰动后能够回到原来根据稳定性的不同表现,可以分为线性稳的平衡状态,则称该系统是稳定的定性和非线性稳定性VS劳斯判据与赫尔维茨判据劳斯判据通过计算系统的极点和零点,判断系统的稳定性如果所有极点都位于复平面的左半部分,则系统是稳定的赫尔维茨判据通过计算系统的特征值,判断系统的稳定性如果所有特征值都位于复平面的左半部分,则系统是稳定的稳定性分析的应用控制工程信号处理电力系统在控制工程中,稳定性分析是设在信号处理中,稳定性分析可以在电力系统中,稳定性分析可以计控制系统的重要步骤之一,只用于分析信号的特性,如滤波器用于分析电力系统的动态行为,有当系统是稳定的,才能保证控设计、信号分解等如电压波动、频率稳定等制效果22002233--22002266END KEEPVIEWTHANKS感谢观看REPORTING。