信号与系统分析：陈后金课件-系统响应求解

"系统响应求解方法-信号与系统-陈后金-北京交通大学-全部课件" 在信号与系统领域，系统响应求解方法是理解系统行为的关键。本课件由陈后金教授在北京交通大学讲解，涵盖了经典时域分析方法和卷积法。 经典时域分析方法主要涉及微分方程的求解。当面临一个动态系统时，我们通常会遇到描述系统行为的微分方程。这些方程可以用来预测系统的输出，即系统响应，当给定特定的输入信号。系统响应分为两部分：零输入响应（ZIR）和零状态响应（ZSR）。零输入响应是在没有外部输入时，仅由系统初始条件决定的响应。而零状态响应则取决于系统的瞬态行为，是由外部输入和系统传递函数共同决定的。 卷积法是计算零状态响应的一种重要工具，特别是对于线性时不变系统（LTI系统）。卷积积分是根据系统的 impulse response（冲激响应）来计算任意输入信号引起的系统响应的方法。首先，我们需要解决齐次微分方程以获得零输入响应，然后通过输入信号与系统冲激响应的卷积来得到零状态响应。这种方法在实际工程问题中非常实用，因为它可以将复杂的问题简化为已知冲激响应和输入信号的运算。 信号与系统的概念在课程中也有深入探讨。信号被定义为随时间变化的物理量，可以是数学解析式或图形表示。信号被分类为确定信号和随机信号，前者是可以用确定的时间函数表示的，而后者则具有不确定性。此外，信号还被分为连续信号和离散信号，以及周期信号和非周期信号。连续信号在整个观测过程中具有确定的值，离散信号则只在特定时刻有定义。在数字系统中，离散信号进一步分为数字信号，其取值也是离散的。 抽样是将连续信号转化为离散信号的过程，这对于数字信号处理至关重要。离散信号可以通过对连续信号进行等间隔采样得到，或者直接由离散事件生成，例如在计算机模拟中。周期信号则是那些无限重复且具有固定周期的信号，非周期信号则没有明显的重复模式。 总结来说，这个课件提供了深入理解信号与系统理论的基础，包括系统响应的计算方法和信号的各种特性，是学习信号处理和系统分析的重要资源。