信号能量与功率解析：《信号与系统》电子笔记详解

信号与系统是电类专业考研的必修课程，由电子信息学院陈淑珍教授讲授，课程强调了信号的实质，即信息时代的基石，它通过信息科学和计算机技术解决众多领域的实际问题。课程的核心内容包括连续信号的能量和功率分析，以及离散信号的处理。 在连续信号部分，学习者会深入理解信号的时间限制和能量概念，如通过公式展示信号的因果关系。信号的能量，即信号在整个时间区间内的积分，反映了信号活动的强度总和。功率则是单位时间内信号能量的消耗，它衡量了信号在一段时间内的平均强度。通过时域分析，如傅里叶变换，可以从频率角度理解信号的特性，如在频域中的F(w)或H(w)表示连续信号的幅度和相位特性。 离散信号与系统则是对信号在离散时间序列中的研究，涉及离散信号的能量计算，例如在z变换中的f[n]和X[k]。状态变量法是一种常用工具，它将系统的动态行为转化为状态空间模型，这对于理解离散系统的响应和设计至关重要。 在课程组织上，信号与系统分为两大类：连续信号与确定性信号，以及离散信号与线性时不变系统。分析手段包括时域分析和变换域分析，如时域中的y(t)和频域中的y(w)，以及复频域中的y(s)和y(z)。这些分析方法帮助学生掌握输入输出法和状态变量法这两种核心分析技巧。 与其他课程如电路分析基础和电子线路等相比，信号与系统关注的是信号和系统之间的关系，特别是如何通过数学模型处理激励源，并与数字通信课程中的线性与非线性、确定性与随机性信号进行区分和关联。 信号与系统课程不仅提供理论基础，还强调实践应用，鼓励学生结合实验和演示进行自学，以便更好地理解和运用信号处理技术于实际问题中。通过这门课程的学习，学生将具备分析和设计信号处理系统的能力，这对于现代科技领域的发展有着深远的影响。