信号与系统分析:陈后金教授的课程讲义

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"陈后金教授在北京交通大学的《信号与系统》课程课件,涵盖了信号与系统的概念、分类以及分析概述等内容。" 在《信号与系统》这门课程中,主要探讨的是信号的本质和系统的行为,这是电子工程、通信、自动化等领域的基础。陈后金、胡健和薛健编写的教材提供了深入浅出的理论讲解。 首先,信号的基本概念被定义为随时间变化的物理量,它可以是电压、电流,也可以是更抽象的消息表现形式。信号可以用数学解析式或图形来表示,如语音信号可以用空气压力随时间变化的函数描绘,而图像则可以通过亮度、颜色的变化来体现。 信号的分类主要包括以下几个方面: 1. 确定信号与随机信号:确定信号是能用确定的时间函数表示的,如正弦波;而随机信号,又称不确定信号,其取值无法用单一函数预测,例如噪声。 2. 连续信号和离散信号:连续信号在任意时间点都有确定的值,如模拟信号;离散信号只在特定时间点有定义,如数字信号。离散信号可以通过对连续信号抽样得到,或者由本身就离散的源产生,如计算机生成的数据。 3. 周期信号与非周期信号:周期信号是满足某个固定周期的信号,如正弦波;非周期信号则没有明显的重复模式,例如瞬态信号。 4. 能量信号与功率信号:能量信号的总能量有限,如冲击信号;功率信号的能量密度是常数,意味着信号在无限时间内持续发射能量,如连续的正弦波。 系统的描述和分类则涉及系统如何响应输入信号,包括线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统等。这些特性决定了系统处理信号的方式,影响着信号的传输和处理效果。 在学习《信号与系统》时,理解这些基本概念和分类至关重要,因为它们构成了后续分析、设计和实现各种通信和控制系统的基石。通过实际操作,如使用MATLAB的plot函数绘制方波,可以帮助学生直观地理解和掌握这些概念。在实际工程应用中,这些理论知识将转化为解决复杂问题的能力。