《信号与系统》课程教学课件（PPT讲稿）§7.1 引言

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新疆大学信息科学与工程学院电子系 2003.1 §7.1 引言

连续时间信号、连续时间系统 连续时间信号： )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。 模拟信号 抽样信号 量化信号 连续时间系统： 系统的输入、输出都是连续的时间信号。 合U>

X 第 2 连续时间信号、连续时间系统 页 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。 模拟信号 抽样信号 量化信号

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。 t-2t0 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

X 第 3 离散时间信号、离散时间系统 页 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

量化 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。 幅值量化—幅值只能分级变化。 数字信号：离散信号在各离散点的幅值被量化的信号

X 第 4 量化 页 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

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： •易处理速率很低的信号

X 第 5 离散时间系统的优点 页 •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； •易处理速率很低的信号

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。 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

X 第 6 离散时间系统的困难和缺点 页 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。 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

混合系统 混合系统： 连续时间系统与离散时间系统联合应用。如自控 系统、数字通信系统。需要AD、D/A转换。 不能认为数字技术将取代一切连续时间系统的应用 ·人类在自然界中遇到的侍待处理信号相当多的是连 续时间信号，需经AWD、D/A转换。 •当频率较高时，直接采用数字集成器件尚有一些 困难，有时，用连续时间系统处理或许比较简便。 最佳地协调模拟与数字部件已成为系统设计师的 首要职责

X 第 7 页 混合系统： 连续时间系统与离散时间系统联合应用。如自控 系统、数字通信系统。 需要A/D、D/A转换。 不能认为数字技术将取代一切连续时间系统的应用 •人类在自然界中遇到的待处理信号相当多的是连 续时间信号，需经A/D、D/A转换。 •当频率较高时，直接采用数字集成器件尚有一些 困难，有时，用连续时间系统处理或许比较简便。 •最佳地协调模拟与数字部件已成为系统设计师的 首要职责。 混合系统

系统分析 连续时间系统 微分方程描述 「经典法：齐次解+特解 时域分析 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 经典法：齐次解+特解 时域分析 零输入响应4零状态响应 变换域分析：变换法

X 第 8 系统分析 页         + + 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一 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。 学习方法 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。和前几 章对照，温故而知新

X 第 9 本章内容 页 •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。和前几 章对照，温故而知新。 学习方法