《信号与系统分析》课程教学课件（PPT讲稿）第一章 信号与系统的基本概念

信号与系统分析

析 信 号 与 系 统分

参考书《信号与系统》上下册：2000年修订后再版郑君里等。（高教出版社）2000《信号与线性系统分析》朱钟霖等（铁道出版社）1993《信号与系统》张谨等（邮电出版社）1987《信号与系统》曾禹村等（理工大学出版社）50《信号与线性系统》管致中等（高教出版社）19926）信号与系统《例题分析及习题》乐正友、杨为理、应启珩等著（清华大学出版社）7）《信号与系统常见题型解析及模拟题》范世贵主编西北工业大学出版社《信号与线性系统分析》》吴大正等（高等教育出版社）19988）二本课程的重要性本课程是学习后续的《数字信号处理》、《《通信原理》《控制理论》、《《网络理论》等课程的基础

一）参考书 1）《信号与系统》上下册；2000年修订后再版 郑君里等。 （高教出版社）2000 2）《信号与线性系统分析》朱钟霖等（ 铁道出版社）1993 3）《信号与系统》张谨等 （ 邮电出版社）1987 4）《信号与系统》曾禹村等 （ 理工大学出版社） 5）《信号与线性系统》管致中等 （高教出版社）1992 二）本课程的重要性 本课程是学习后续的《数字信号处理》、《通信原理》、 《控制理论》 、《网络理论》等课程的基础。 7)《信号与系统常见题型解析及模拟题》 范世贵主编 西北工业大学出版社 6）信号与系统《例题分析及习题》乐正友、杨为理、应启珩等著 (清华大学出版社) 8）《信号与线性系统分析》吴大正等（ 高等教育出版社）1998

第一章信号与系统的基本概念

第一章 信 号 与 系 统 的 基 本 概 念

1.1 绪言一、信号与系统的应用范围信号与系统问题无处不在，信息科学已渗透到所有现代自然科学和社会科学领域。工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、人工智能、高效农业、交通监控·宇宙探测、全军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统·经济预测、财务统计、市场信息、股市分析·电子出版、新闻传媒、影视制作·远程教育、远程医疗、远程会议

信号与系统问题无处不在，信息科学已渗透到所有现代自 然科学和社会科学领域。 •工业监控、生产调度、质量分析、资源遥感、地震预报、 人工智能、高效农业、交通监控 •宇宙探测、军事侦察、武器技术、安全报警、指挥系统 •经济预测、财务统计、市场信息 、股市分析 •电子出版、新闻传媒、影视制作 •远程教育、远程医疗、远程会议 1.1 绪 言 一、信号与系统的应用范围

信号的基本概念1、消息、信息、信号消息：关于人或事物的有关报道～信号所含的具体内容，一般不便直接传输信息：被传输的消息，其内容接收者预先不知。1948年美国数学家山农在《通信的数学理论》一书中给出了度量信息的数学表示式：（bit）：信息量I =log2DP为在等概率下事件发生的概率确定性事件：P=100%=0无信息信息量大1=8P=0不确定性事件：例：如用红、兰组成信号信息量为多少P=1/4I=2bit11、10、01、00

二、信号的基本概念 1、消息、信息、信号 消息：关于人或事物的有关报道~信号所含的具体 内容，一般不便直接传输。 信息：被传输的消息，其内容接收者预先不知。 1948年美国数学家山农在《通信的数学理论》一书中给出 了度量信息的数学表示式： 2 1 I lo g (b it) P  : 信 息 量 P为在等概率下事件发生的概率 确定性事件： P = 不确定性事件： P 0 I   信息量大 例：如用红、兰组成信号信息量为多少 11、10、01、00 P =1/4 I =2bit 100% I =0 无信息

信号：待传输消息的表现形式，可看作运载消息的工具（即消息借一定形式的信号传送出去）。例如，交通红绿灯信号烽火、击鼓、旗语、信号灯等～古老通讯方式短距离有效电压、电流～电信号、光信号（近代通信的转折）近代通讯方式：电报、电话、无线通讯（代码）1837年莫尔斯发明了电报1876年贝尔发明了电话，声一电信号沿导线传送1901年马可尼实现了横渡大西洋的无线电通信现代通讯方式：视频电视传播、卫星传输、计算机网络通讯、移动通讯等

信号：待传输消息的表现形式，可看作运载消息的 工具（即消息借一定形式的信号传送出去）。 烽火、击鼓、旗语、信号灯等 ~古老通讯方式 短 距离有效 现代通讯方式：计算机网络通讯、视频电视传播、卫星传输、 移动通讯等 电压、电流 ~电信号、光信号（近代通信的转折） 近代通讯方式：电报、电话、无线通讯 1837年莫尔斯发明了电报（代码） 1876年贝尔发明了电话，声电信号沿导线传送 1901年马可尼实现了横渡大西洋的无线电通信 例如，交通红绿灯信号

2、分类依据载体的不同可分为声信号、电信号、光信号等。广义地讲，信号是随一些参数变化的某种物理量在数学上，信号可以表示为一个或多个独立变量的函数。3、信号理论信号分析信号处理信号综合①信号的表示②信号的性质信号分析主要讨论③信号的基本运算

2、分类 依据载体的不同可分为声信号、电信号、光信号等。 广义地讲，信号是随一些参数变化的某种物理量， 在数学上，信号可以表示为一个或多个独立变量的函数。 3、信号理论 信号综合 信号分析 信号处理 信号分析主要讨论 ①信号的表示 ②信号的性质 ③信号的基本运算

三、系统的概念1、广义系统：系统是由若干相互作用和相互依赖的单元（或事物）按一定的规律组合而成的具有特定功能的整体。（可具有不同的属性和规模）a.属性物理系统非物理系统自然系统人工系统

三、系统的概念 1、 广义系统：系统是由若干相互作用和相互依赖的 单元（或事物）按一定的规律组合而成 的具有特定功能的整体。（可具有不同 的属性和规模） a. 属性 物理系统 人工系统 非物理系统 自然系统

对通信系统而言b.规模小系统：一个放大电路、一个滤波电路等大系统：卫星通信系统、宇宙航行系统等2、系统理论～根据需要去设计实现系统。系统综合～对给定的系统，研究系统对系统分析输入信号所产生的响应。3、系统的分析方法：a.建立系统的数学模型～电系统中需用电路分析的知识。b.求解数学模型~需要微（差）级数、复变函数分方程、乡等数学知识。c.对数学解赋予物理意义

b. 规模 对通信系统而言 小系统：一个放大电路、一个滤波电路等 大系统：卫星通信系统、宇宙航行系统等 2、系统理论 ~ 根据需要去设计实现系统。 ~ 对给定的系统，研究系统对 输入信号所产生的响应。 系统综合 系统分析 3、系统的分析方法： a.建立系统的数学模型 ~电系统中需用电路分析的知识。 b.求解数学模型 ~需要微（差）分方程、级数、 复变函数 等数学知识。 c. 对数学解赋予物理意义

4、网络（电路）与系统的关系：a.网络与系统均为传送或处理信号而构成的某种组合有时认为系统比网络更复杂、规模更大的组合体b.系统与网络二词之主要差异：观察事物的着眼点和处理问题的角度不同。系统分析关心：对于给定信号形式与传输、处理的要求及其应具有的功能和特性（即输入、输出间的关系）一关心全局网络分析关心：其具有的结构和参数，注意研究各支路的电压、电流（或功率）一关心局部

系统分析关心：对于给定信号形式与传输、处理的要求及 其应具有的功能和特性（即输入、输出间的关系）— 关心全局 4、网络（电路）与系统的关系： a.网络与系统均为传送或处理信号而构成的某种组合， 有时认为系统比网 络更复杂、规模更大的组合体。 b.系统与网络二词之主要差异： 网络分析关心：其具有的结构和参数，注意研究各支路的 电压、电流（或功率）— 关心局部 观察事物的着眼点和处理问题的角度不同