桂林电子科技大学：《信号与系统》课程教学课件（PPT讲稿）第五章 离散时间系统的时域分析

《啥与》C份 第5章 电子信息分院 信息工程系 制作 2004.02.28

电子信息分院 信息工程系 制作 2004.02.28 第5章

第五章离散时间系统的时域分析 §5.0引言 、连续时间信号、连续时间系统 连续时间信号: f()是连续变化的的函数,除若干不连续点之外对 于任意时间值都可以给出确定的函数值。函数的波形都 是具有平滑曲线的形状,一般也称模拟信号。 连续时间系统: 系统的输入、输出都是连续的时间信号

一、连续时间信号、连续时间系统 连续时间信号： f(t)是连续变化的t的函数，除若干不连续点之外对 于任意时间值都可以给出确定的函数值。函数的波形都 是具有平滑曲线的形状，一般也称模拟信号。 连续时间系统： 系统的输入、输出都是连续的时间信号。 第五章 离散时间系统的时域分析 §5.0 引言

离散时间信号、离散时间系统 离散时间信号 f(r 时间变量是离散的,函 数只在某些规定的时刻有 确定的值,在其他时间没 有定义。 离散信号可以由模拟信号抽样而得,也可以由实际系 统生成。 离散时间系统: 系统的输入、输出都是离散的时间信号。如数字计 算机

二、离散时间信号、离散时间系统 离散时间信号： 时间变量是离散的，函 数只在某些规定的时刻有 确定的值，在其他时间没 有定义。 离散时间系统： 系统的输入、输出都是离散的时间信号。如数字计 算机。 o k t ( ) k f t 2 t −1 t 1 t 3 t −2 t 离散信号可以由模拟信号抽样而得，也可以由实际系 统生成

、连续时间信号与离散时间信号关系 采样过程就是对模拟信号的时间取离 4.2 散的量化值过程得到离散信号 1.5 0.9 T 2T 3T t 幅值量化幅值只能分级变化。 2 l 2T 3T t 数字信号:离散信号在各离散点的幅值被量化的信号

三、连续时间信号与离散时间信号关系 幅值量化——幅值只能分级变化。 采样过程就是对模拟信号的时间取离 散的量化值过程——得到离散信号。 数字信号：离散信号在各离散点的幅值被量化的信号。 o t f (t) T 2T 3T 3.1 4.2 1.5 0.9 o T 2T 3T f (t) q t 3 4 2 1

四、离散时间系统的优点 便于实现大规模集成,从而在重量和体积方面显示其 优越性; ·容易作到精度高,模拟元件精度低,而数字系统的精 度取决于位数 可靠性好; 存储器的合理运用使系统具有灵活的功能; 易消除噪声干扰; ·数字系统容易利用可编程技术,借助于软件控制,大 大改善了系统的灵活性和通用性;

四、离散时间系统的优点 •便于实现大规模集成，从而在重量和体积方面显示其 优越性； •容易作到精度高，模拟元件精度低，而数字系统的精 度取决于位数； •可靠性好； •存储器的合理运用使系统具有灵活的功能； •易消除噪声干扰； •数字系统容易利用可编程技术，借助于软件控制，大 大改善了系统的灵活性和通用性；

五、离散时间系统的困难和缺点 高速时实现困难,设备复杂,成本高,通信系统 由模拟转化为数字要牺牲带宽。 六、应用前景 由于数字系统的优点,使许多模拟系统逐步被淘汰, 被数字(更多是模/数混合)系统所代替 人们提出了“数字地球”、“数字化世界”、“数 字化生存”等概念,数字化技术逐步渗透到人类工作与 生活的每个角落。数字信号处理技术正在使人类生产和 生活质量提高到前所未有的新境界

五、离散时间系统的困难和缺点 高速时实现困难，设备复杂，成本高，通信系统 由模拟转化为数字要牺牲带宽。 六、应用前景 由于数字系统的优点，使许多模拟系统逐步被淘汰， 被数字（更多是模／数混合）系统所代替； 人们提出了“数字地球”、“数字化世界”、“数 字化生存”等概念，数字化技术逐步渗透到人类工作与 生活的每个角落。数字信号处理技术正在使人类生产和 生活质量提高到前所未有的新境界

七、系统分析 连续时间系统微分方程描述 时域分相经典法:齐次解特解 零输入响应+零状态响应 变换域分析:拉氏变换法 离散时间系统差分方程描述 差分方程的解法与微分方程类似 时域分经典法:齐次解+特解 零输入响应+零状态响应 变换域分析:z变换法

七、系统分析         + + 变换域分析 拉氏变换法 零输入响应 零状态响应 经典法：齐次解 特 解 时域分析 : 连续时间系统——微分方程描述         + + 变换域分析 变换法 零输入响应 零状态响应 经典法：齐次解 特 解 时域分析 : z 离散时间系统——差分方程描述 差分方程的解法与微分方程类似

本章内容 ·离散时间信号及其描述、运算; 离散时间系统的数学模型差分方程 °线性差分方程的时域解法 离散时间系统的单位样值响应; 离散卷积。 注意离散系统与连续系统分析方法上的联系 区别、对比,与连续系统有并行的相似性

本章内容 •离散时间信号及其描述、运算； •离散时间系统的数学模型——差分方程； •线性差分方程的时域解法； •离散时间系统的单位样值响应； •离散卷积。 注意离散系统与连续系统分析方法上的联系 、区别、对比，与连续系统有并行的相似性

§5.1离散时间信号 511离散时间信号的概述 离散时间信号:在一些互相分离的时间点上才 有定义的信号。一般我们用f(tk)来表示。通常这些 时间点是等间隔的,设间隔为T,则可表示为fnT) 或f(n),通常用后者表示。 二离散信号的表示形式: 1序列形式f(m)={(-2,-12,71423, 2解析(闭合)形式:用一函数式来表示。 如上述n,经观察可以表示为 f(n)=(n2-2)(m)

§5.1离散时间信号 一、离散时间信号：在一些互相分离的时间点上才 有定义的信号。一般我们用f(tk)来表示。通常这些 时间点是等间隔的，设间隔为T，则可表示为f(nT) 或f(n)，通常用后者表示。 二.离散信号的表示形式： 1.序列形式 f (n)={−2,−1,2,7,14,23,...} n=0 2.解析（闭合）形式：用一函数式来表示。 如上述f(n),经观察可以表示为： f (n)=(n2−2)u(n) 5.1.1离散时间信号的概述

3图形形式 f(n)=(n2-2)(m f(m)={-2,-12,714,23, f(n) 234 本书中,离散时间信号简称为序列

f (n)=(n2−2)u(n) f (n)={−2,−1,2,7,14,23,...} 3.图形形式 f(n) n 0 1 2 3 4 … 本书中，离散时间信号简称为序列