信号与系统-复习知识总结 下载本文

名师总结 优秀知识点

重难点1.信号的概念与分类 按所具有的时间特性划分:

确定信号和随机信号; 连续信号和离散信号; 周期信号和非周期信号; 能量信号与功率信号; 因果信号与反因果信号;

正弦信号是最常用的周期信号,正弦信号组合后在任一对频率(或周期)的比值是有理分数时才是周期的。其周期为各个周期的最小公倍数。

① 连续正弦信号一定是周期信号。 ② 两连续周期信号之和不一定是周期信号。

周期信号是功率信号。除了具有无限能量及无限功率的信号外,时限的或t??,f(t)?0的非周期信号就是能量信号,当t??,f(t)?0的非周期信号是功率信号。

1. 典型信号

① 指数信号: f(t)?Ke,a?R ② 正弦信号: f(t)?Ksi?n(?t? ) ③ 复指数信号: f(t)?Ke,s???j? ④ 抽样信号: Sa(t)?奇异信号

(1) 单位阶跃信号

0u(t)??1 t?0是u(t)的跳变点。

statsint t(t?0)(t?0)

(2) 单位冲激信号

? ?(t)dt?1

??

?

?(t)?0(当t?0时)

单位冲激信号的性质:

(1)取样性

????f(t)?(t)dt?f(0)?????(t?t1)f(t)dt?f(t1)

相乘性质:f(t)?(t)?f(0)?(t)

f(t)?(t?t0)?f(t0)?(t?t0) (2)是偶函数 ?(t)??(?t) (3)比例性 ?(at)?1??t? adu(t)(4)微积分性质 ?(t)? ;

dt?t???(?)d??u(t)

(5)冲激偶 f(t)??(t)?f(0)??(t)?f?(0)?(t) ;

????f(t)??(t)dt??f?(0)

?t????(t)dt??(t) ;

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??(?t)????t( )

??????(t)dt?0

带跳变点的分段信号的导数,必含有冲激函数,其跳变幅度就是冲激函数的强度。正跳变对应着正冲激;负跳变对应着负冲激。

重难点2.信号的时域运算

① 移位: f(t?t0), t0为常数

当t0>0时,f(t?t0)相当于f(t)波形在t轴上左移t0;当t0<0时, f(t?t0)相当于f(t)波形在t轴上右移t0。

② 反褶: f(?t) f(?t)的波形相当于将f(t)以t=0为轴反褶。 ③ 尺度变换: f(at),a为常数

当a>1时,f(at)的波形时将f(t)的波形在时间轴上压缩为原来的当0

1; a1。 adf(t) 信号经微分运算后会突出其变化部分。 dt2. 系统的分类

根据其数学模型的差异,可将系统划分为不同的类型:连续时间系统与离散时间系统;线性系统与非线性系统;时变系统与时不变系统; 重难点3.系统的特性

(1) 线性性

若同时满足叠加性与均匀性,则称满足线性性。

当激励为C1f1(t)?C2f2(t)(C1、C2分别为常数时),系统的响应为C1y1(t)?C2y2(t)。 线性系统具有分解特性:

y(t)?yzi(t)?yzs(t)

零输入响应是初始值的线性函数,零状态响应是输入信号的线性函数,但全响应既不是输入信号也不是初始值的线性函数。

(2) 时不变性 :对于时不变系统,当激励为f(t?t0)时,响应为f(t?t0)。

(3) 因果性

线性非时变系统具有微分特性、积分特性。

重难点4.系统的全响应可按三种方式分解:

全响应y(t)?零输入响应yzi(t)?零状态响应yzs(t);

全响应y(t)?自由响应yh(t)?强迫响应yp(t);

各响应分量的关系:

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y(t)??Akek?1nakt?B(t)??Azike强迫响应k?1nakt??Azskeakt?B(t)

k?1零状态响应n自由响应零输入响应重难点5.系统的零输入响应就是解齐次方程,形式由特征根确定,待定系数由0?初始状态确定。

零输入响应必然是自由响应的一部分。

重难点6.任意信号可分解为无穷多个冲激函数的连续和:

f(t)?????f(?)?(t??)d?

那么系统的的零状态响应为激励信号与单位冲激响应的卷积积分,即响应可分解为自由响应和强迫响应两部分。

yzs(t)?f(t)?h(t)。零状态

重难点7.单位冲激响应的求解。冲激响应h(t)是冲激信号作用系统的零状态响应。 重难点8.卷积积分

(1) 定义 f1(t)*f2(t)?(2) 卷积代数

① 交换律 f1((t)*f2(t)?f2(t)*f1(t)

② 分配率 f1(t)*[f2(t)?f3(t)]?f1(t)*f2(t)?f1(t)*f3(t) ③ 结合律 [f1(t)*f2(t)]*f3(t)?f1(t)*[f2(t)*f3(t)] 重难点9.卷积的图解法 ( 求某一时刻卷积值)

????1f(?)f2(t??)d??????f1(t??)f2(?)d?

f1(t)*f2(t)?????f1(?)f2(t??)d?

卷积过程可分解为四步:

(1)换元: t换为τ→得 f1(τ), f2(τ)

(2)反转平移:由f2(τ)反转→ f2(–τ) 右移t → f2(t-τ) (3)乘积: f1(τ) f2(t-τ)

(4)积分: τ从 –∞到∞对乘积项积分。 (3)性质

1)f(t)*δ(t)=δ(t)*f(t) = f(t) f(t)*?(t?t0)?f(t?t0)

f(t?t1)*?(t?t2)?f(t?t1?t2) (t0,t1,t2为常数)

2)f(t)*δ’(t) = f’(t) 3)f(t)*u(t) ?????f(?)u(t??)d???t??f(?)d?