信号与系统郑君里复习要点docxWord下载.docx
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3.1单位冲激函数的性质
f(t)8(t)=f(0)8(t),f(t)6(t-a)=f(a)6(t-a)
,f(t),(t,a)dt,f(a),,,f(t),(t)dt,f(0),,,9,例:
sin(t,),(t)dt,?
,14
,(n)(n)n,,(t)f(t)dt,,f'
(0),(t)f(t)dt,(,1)f(0),,,,,,
d22(t,2),'
(t)dt,,[(t,2)],,2(t,2),4t,Ot,0,,,dt
lilt1(n)(n)0,(at),,,(t),(at),,(t)at,t,t,,(),()On|a||a|aaa\\
3.2序列8(k)和e(k),f(k)8(k)=f(0)8(k)f(k)8(k-kO)=f(kO)8(k-kO)f(k),(k),f(O),k,,,4、系统的分类与性质
4.1连续系统和离散系统4.2动态系统与即时系统4.3线性系统与非线性系统
线性性质
T[af(?
)]=aT[f(?
)](齐次性)
T[fl(?
)+f2(?
)]=T[fl(?
)]+T[f2(?
)](可加性)?
当动态系统满足下列三个条件时该系统为线性系统:
1
y(?
)=y(?
)+y(?
)=T[(f(?
)),{0}]+T[{0},{x(0)}](可分解性)fx
T[{af(?
)},{0}]=aT[(f(?
)},{0}]
T[(f(t)+f(t)},{0}]=T[(f(?
)},{0}]+T[(f(?
)},{0}](零状态线性)1212T[{0},{ax(0)+bx(0)}]=aT[{0},{x(0)}]+bT[{0},{x(0)}](零输入线性)1212
4.4时不变系统与时变系统
T[{0},f(t-t)]=y(t-t)(时不变性质)dfd
直观判断方法:
若f(?
)前出现变系数,或有反转、展缩变换,则系统为时变系统。
LTI连续系统的微分特性和积分特性
微分特性:
若f(t)?
y(t),贝Uf,(t)?
y,(t)ff?
积分特性:
ttf(x)dx,y(x)dxf,,,,,,若f(t)?
y(t),则f
4.5因果系统与非因果系统
5、系统的框图描述
第二章连续系统的时域分析
1、LTI连续系统的响应
1.1微分方程的经典解
y(t)(完全解)=y(t)(齐次解)+y(t)(特解)hp描述某系统的微分方程为
y"
(t)+5y'
(t)+6y(t)=f(t)
-t求⑴当f(t)=2e,t?
O;
y(O)=2,y'
(0)=-1时的全解;
-2t
(2)当f(t)=e,t?
y(O)=1,y'
(0)=0时的全解2、冲激响应
系统在单位冲激信号作用下的零状态响应,求解方法?
系数平衡法系统方程
两端对应系数相等
dt,()?
由单位阶跃响应求单位冲激响应,即,()t,dt例
y”(t)+5y‘(t)+6y(t)=f(t)求其冲激响应h(t)„3、阶跃响应
系统在单位阶跃信号作用下的零状态响应。
4、卷积积分
4.1定义ftftfftO()()1212,,,
4.2任意信号作用下的零状态响应
2
4.3卷积积分的求法按照定义图解法
4.4卷积积分的性质
交换律?
结合律?
分配律
ttt?
积分性质
[f,0*f,()]d,,[f(,)d,]*f(t),f(t)*[f(,)d,]121212,,,,,,,,,
nnndf(t)df(t)dl2f(t)*f(t)*f(t)f(t)*,,,,nnn?
微分性质1221dtdtdt?
任意时间函数与冲激函数的卷积
f(t)*6(t)=6(t)*f(t)=f(t);
f(t)*6'
(t)=f'
(t);
f(t)*e(t)?
卷
积的时移性质f(t-t)*f(t-t)=f(t-t-t)*f(t)11221122
t-t)=f(t)*f(t-t-t)=f(t-121212
第三章离散系统的时域分析1、LTI离散系统的响应
1.1差分与差分方程
1.2差分方程的经典解(和微分方程相类似)
1.2.ly(k)=y(k)+y(k)hp
k当特征根入为单根时,齐次解y(k)形式为:
CA,n
kr~lr-2当特征根入为r重根时,齐次解y(k)形式为:
(Ck+Ck+---+Ck+C)入nr-lr-210
j,,当特征根入为一对共鲍复根时,齐次解y(k)形式为:
n,,,el,2
k,,,CkDkcos()sin(),,,
l,2.2特解y(k):
特解的形式与激励的形式雷同(r?
l)。
p
所有特征根均不等于1时;
my(k)=Pk+---+Pk+PpmlO?
有r重等于1的特征根时;
rmy(k)=k[Pk+-•-+Pk+P]pmlO
k
(2)激励f(k)=a
k?
当a不等于特征根时;
y(k)=Pap
当a是r重特征根时;
rr~lky(k)=(Pk+Pk+"
・+Pk+P)aprr-110
jB(3)激励f(k)=cos(Bk)或sin(Bk)且所有特征根均不等于e;
y(k)=Pcos(Bk)+Qsin(Bk)p
3
若描述某系统的差分方程为
y(k)+4y(k-1)+4y(k-2)=f(k)
已知初始条件y(0)=0,尸⑴二-1;
激励f(k)=2k,k?
0o求方程的全解。
1.3零输入响应和零状态响应2、单位序列响应和阶跃响应2.1单位序列响应
2.1.1定义
2.1.2求法
递推求初始值,求齐次差分方程的解例已知某系统的差分方程为y(k)-y(k-l)-2y(k-2)=f(k)
求单位序列响应h(k)。
例若方程为:
y(k)-y(k-1)-2y(k-2)=f(k)-f(k-2)
求单位序列响应h(k)2.2阶跃响应
2.2.1定义
2.2.2求法
k,h(k)=,g(k)g(k),h(i),h(k,j),,
,,,JJO
3常用序列
,,()()(Dkkk,,,
0Okki,,,,,,iO
k
0
(1)0ikk,,,,,,,,i
kliikkkO
(1)(),,,,,2,,,i
klkl,aiaia()
(1),,,,1,a,,,i
4离散信号的卷积和
4.1任意序列的分解
f(i),(k,i)f(k),i,,,
4.2列作用下的零状态响应
y(k),f(i)h(k,i),fi,,,,4.3定义f(k),f(i)f(k,i),12i,,,
4.4卷积和的求法
4.4.1图解法卷积过程可分解为四步:
4
(1)换元:
k换为i?
得f(i),f(i)12
(2)反转平移:
由f(i)反转?
f(-i)右移k?
f(k-i)222(3)乘积:
f(i)f(k-i)12
(4)求和:
i从-?
到?
对乘积项求和。
注意:
k为参变量。
4.1.2不进位乘法求卷积
例f(k)={0,2,1,5,0}1
k=l
f(k)={0,3,4,0,6,0}2
k=0
4.2卷积和的性质
4.2.1法的三律:
(1)交换律,
(2)分配律,(3)结合律.
4.2.2f(k)*8(k)=f(k),f(k)*6(k-k)=f(k-k)00
kf(i),4.2.3.f(k)*e(k)=i,,,
4.2.4f(k-k)*f(k-k)=f(k-k-k)*f(k)11221122
4.2.5,[f(k)*f(k)]=,f(k)*f(k)=f(k)*,f(k)121212
第四章连续系统的频域分析
1傅里叶级数
,1.1傅里叶级数的三角形式aOf(t),,acos(n,t),bsin(n,t),,nn2nlnl,,
TT2222a,f(t)cos(n,t)dtb,f(t)sin(n,t)dtnTnT,,,,TT221.2波形的对称特性和谐波特性
A.f(t)为偶函数一一对称纵坐标展开为余弦级数B.f(t)为奇函数一一对称于原点展开为正弦级数Cf(t)为奇谐函数一一f(t)=-f(t?
T/2)傅里叶级数中只含奇次谐波分量
Df(t)为偶谐函数一一f(t)=f(t?
T/2)只有直流(常数)和偶次谐波。
1.3傅里叶级数的指数形式
Tjnt,1,,jntf(t),Fe2,nn=0,?
1,?
2,••-Fftt,()edTnn,,,,,T2
2周期信号频谱的特点
(1)周期信号的频谱具有谐波(离散)性。
谱线位置是基频Q的整数倍;
(2)一般具有收敛性。
总趋势减小。
5
121,,,,,,,,例:
周期信号f(t)=,,,,Icossintt,,,,243436,,,,
试求该周期信号的基波周期T,基波角频率Q,画出它的单边频谱图。
3傅里叶变换
3.1定义
3.2常用函数的傅里叶变换
-,t(l)单边指数函数f(t)=ee(t),,〉0实数,11,,,t,jt(),,,
J,t,,Fj,t,,,Oeede0,0,,j,,,j,
-,,t,
(2)双边指数函数f(t)=e,,>
0,,112,jt,tj,t,,,t,,Fj,t,t,,,Oeedeed22,,0,,jj,,,,,,,,,,,(3)门
函数(矩形脉冲)l,t,,2g(t),,,,,0,t,2,,222sin()/2,,ee,jt,,,2,Fj,t,()ed,,Sa(),,/2,,,j,2,
(4)冲激函数,(t)、,?
(t)
d,jt,jt,,,,'
(t),,,'
(t)edt,,e,j,j,