信号与系统基础：概念、应用与学习要求

"信号与系统第一章 绪 论.ppt" 信号与系统是电子工程、通信、计算机科学等领域的基础课程，主要研究信号的产生、处理、传输和分析，以及系统对信号的影响和响应。该课程在2012~2013（2）学期开设，总学时为48小时，授予3个学分，适用于信息工程和光信息科学与技术专业的学生。教材采用《Signals and Systems》（第二版）由Simon Haykin, Barry Van Veen等人著，并由林轶盛等翻译的中文版。 第一章主要围绕导言展开，包括四个部分：基本概念、应用领域、课程介绍和学习要求。课程的核心在于理解和应用信号与系统的基本理论，为后续的专业课程打下坚实的基础。 在基本概念部分，信号被定义为一个或多个独立变量的函数，它可以携带关于特定物理现象或属性的信息。例如，颈部核磁共振成像中的信号揭示了人体内部结构，气温变化信号则反映了环境状态的演变。另一方面，系统是对输入信号进行处理并产生输出的实体，如心电图设备能够根据输入的心电信号产生表示心脏活动的图表。 消息和信息是两个密切相关的概念。消息是从外部世界接收到的原始数据，可以是任何形式的报道，而信息则是消息中具有意义、可以被人们理解和利用的部分，它降低了不确定性。信号作为信息的载体，将这些有意义的内容编码为物理形式，以便于传输和处理。 在应用领域方面，信号与系统广泛应用于通信系统（如无线通信、卫星通信）、航空航天（导航、遥感）、电路设计（滤波器、放大器）、生物医学（如心电图、脑电图分析）、声学（声音处理）、地震学（地震波分析）、图像处理（图像增强、压缩）、能源管理（电力系统控制）、化工过程控制以及工业自动化等多个领域。 学习这门课程，学生需要掌握信号的分类（如连续时间信号与离散时间信号、确定性信号与随机信号）、系统的分类（如线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统）以及它们的特性。此外，还需要理解傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等工具，用于分析信号在不同域中的表现。系统分析方法，如稳定性分析、系统响应计算和滤波器设计也是课程的重点。 信号与系统是现代科技领域中不可或缺的概念，它提供了一种通用的语言和工具，帮助我们理解和解决涉及信息处理的各种复杂问题。通过深入学习，学生不仅能掌握理论知识，还能培养分析和解决问题的能力，为未来的职业生涯打下坚实的基础。