西南科大信号与系统复习1.pdf

《信号与系统》是电子工程和通信领域的一门基础课程，主要探讨信号的特性以及系统对信号的影响。本章作为复习材料，旨在帮助学生建立起对信号与系统的基本认识，为后续深入学习打下坚实基础。 我们关注的是信号的基本概念。信号可以是消息和信息的载体，例如声音、图像等。根据不同的属性，信号可以分为连续时间信号和离散时间信号，前者在时间上是连续的，后者则以离散的时间间隔采样。此外，信号还可以分为确定性信号和随机信号，前者遵循确定的数学规则，后者则具有随机性。在周期性方面，信号可能是周期性的，如正弦波，或非周期性的，如阶跃信号。而能量信号和功率信号则描述了信号的能量或功率特性。 信号的运算在分析和处理信号时至关重要。其中包括相加、相乘、反折、时移、尺度变换和信号的奇偶分解。相加和相乘是基本的线性运算，而反折则是信号在时间轴上的翻转，时移涉及信号沿时间轴的平移，尺度变换则改变信号的时间尺度。这些运算在实际应用中广泛出现，例如在滤波器设计、信号合成等场景。 其中，单位冲激信号和单位阶跃信号是特别重要的基本信号。单位冲激信号δ(t)具有无穷窄的脉冲形状，其积分等于1，常用于信号分析中的抽样性质。单位阶跃信号u(t)则表示从0到无穷大的阶跃变化，常用于描述系统响应。 系统的性质是理解系统行为的关键。线性、时不变性、因果性、记忆性、可逆性和稳定性是系统理论中的六大基本性质。线性意味着系统对输入信号的响应与输入的线性组合成比例。时不变性指系统对所有信号的响应不会随时间改变。因果系统只有当输入发生在输出之前时才有输出。记忆性涉及系统是否依赖于过去的输入。可逆性指的是系统是否可以恢复原始输入。稳定性关乎系统在各种输入下的长期行为是否保持稳定。 为了更好地掌握这些概念，学习者需要通过做课后习题和进行MATLAB实验来实践。MATLAB是一种强大的计算工具，可用于模拟信号的产生和运算，帮助学生直观地理解信号处理过程。 《信号与系统》第一章涵盖了该领域的基本概念和核心运算，是后续深入学习的基石。通过理论学习和实践操作，学生能够建立坚实的信号与系统知识体系，为未来在通信、控制、图像处理等领域的工作做好准备。