信號與系統(tǒng)的基本分析方法(信號與系統(tǒng)分析方法中的基本思想是什么)

1.信號與系統(tǒng)分析方法中的基本思想是什么

信號與系統(tǒng)分析方法中的基本思想是：

激勵信號可以分解眾多基本信號單元的線性組合；系統(tǒng)對激勵所產(chǎn)生的零狀態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)對各基本信號單元分別作用時相應(yīng)響應(yīng)的疊加；不同的信號分解方式將導(dǎo)致不同的系統(tǒng)分析方法。

信號與系統(tǒng)課程其實是非常簡單的基礎(chǔ)課，可以認(rèn)為是一門專業(yè)數(shù)學(xué)課，需要的基礎(chǔ)就是高等數(shù)學(xué)和電路基礎(chǔ)，要想學(xué)好，需要注意以下問題：

扎實掌握基礎(chǔ)，把握三個重要問題：各個基本信號及其響應(yīng)，信號的分解，LTI系統(tǒng)的分析方法，此外一定要多加練習(xí) 重點是：基本信號的表示，系統(tǒng)的時域分析，和變換域分析，系統(tǒng)因果性、穩(wěn)定性判斷，系統(tǒng)函數(shù)，信號流圖，狀態(tài)方程

2.信號與系統(tǒng)分析的內(nèi)容簡介

信號與系統(tǒng)課程是通信、信息、電子工程類和自控類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本書全面系統(tǒng)地論述了信號與系統(tǒng)分析的基本理論、基本分析方法及其應(yīng)用。全書內(nèi)容包括：信號與系統(tǒng)的基本知識、連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析、離散時間系統(tǒng)的時域分析、傅里葉變換及系統(tǒng)的頻域分析、離散時間信號的傅里葉變換、拉普拉斯變換及系統(tǒng)的s域分析、Z變換及離散系統(tǒng)的z域分析、系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析、MATLAB在信號與系統(tǒng)中的應(yīng)用。

本書在內(nèi)容上重點突出，詳略得當(dāng)，著重于信號與系統(tǒng)分析，突出基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實用性和先進(jìn)性，并注重理論與實踐結(jié)合，以及知識運(yùn)用能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。本書的內(nèi)容適用做不同學(xué)時的教學(xué)課程，可根據(jù)不同學(xué)時和教學(xué)要求靈活組合授課內(nèi)容。

本書可以作為通信與電子信息類專業(yè)、自控與計算機(jī)專業(yè)等信號與系統(tǒng)課程的教材，也可以作為從事相關(guān)領(lǐng)域T程技術(shù)人員的參考書。

3.信號與系統(tǒng)分析的內(nèi)容簡介

本書系統(tǒng)論述了信號與系統(tǒng)分析的基本理論和方法，以及利用MATLAB進(jìn)行信號與系統(tǒng)分析的方法。全書共7章，內(nèi)容包括緒論、連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的時域分析、連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析、連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析、離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析、離散時間信號與系統(tǒng)的z域分析、系統(tǒng)的信號流圖和模擬。

本書力求使學(xué)生在學(xué)習(xí)信號與系統(tǒng)分析的基本理論和方法的同時，深入掌握MATLAB的使用，將大量繁雜數(shù)學(xué)運(yùn)算用計算機(jī)實現(xiàn)，并將課程中的重點、難點及課后練習(xí)用MATLAB進(jìn)行形象、直觀的計算機(jī)模擬與仿真實現(xiàn)，從而加深對信號與系統(tǒng)基本原理、方法及應(yīng)用的理解，從基本理論過渡到實際應(yīng)用。本書各章均附有相應(yīng)的上機(jī)練習(xí)題，供讀者在學(xué)習(xí)完各章內(nèi)容后進(jìn)行上機(jī)實踐。

本書構(gòu)思新穎，實踐性強(qiáng)，內(nèi)容敘述清楚，深入淺出，所有應(yīng)用實例均通過MATLAB上機(jī)調(diào)試。

本書可作為普通高等學(xué)校電氣信息類及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為?？啤⒏呗毤昂诮滩暮拖嚓P(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考書。

4.信號有多種類型,從分析域上看,分析方法有哪些

1、按所用的材料分類：晶體管（BJT）、場效應(yīng)管（FET）、集電電路（IC） 2、按頻譜寬度：窄帶放大器和寬帶放大器 3、按電路形式：單級放大器和多級放大器 4、按負(fù)載性質(zhì)：諧振放大器（以諧振電路作為負(fù)載）、非諧振放大器（以阻容耦合電路作為負(fù)載） 高頻小信號放大器的質(zhì)量指標(biāo) （1） 增益：（放大系數(shù)） （2） 通頻帶 放大器的電壓增益下降到最大值的0.7（即1/√2）倍時，上、下限頻率之間的頻率范圍稱為放大器的通頻帶，用B=2△f0.7表示。

也稱為3dB帶寬。 （3） 選擇性 從各種不同頻率信號的總和（有用的和有害的）中選出有用信號，抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇性。

選擇性常采用矩形系數(shù)和抑制比來表示。 ① 矩形系數(shù)：表示與理想濾波特性的接近程度。

② 抑制比：表示對某個干擾信號fn的抑制能力，用dn表示。 4） 工作穩(wěn)定性：指放大器的工作狀態(tài)（直流偏置）、晶體管參數(shù)、電路元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時，放大器的主要特性的穩(wěn)定。

5）噪聲系數(shù) 與低頻放大器一樣，選頻放大器的輸出噪聲也來源于輸入端和放大電路本身。通常用信噪比來表示噪聲對信號的影響，電路中某處信號功率與噪聲功率之比稱信噪比。

信噪比越大，信。上。

選擇性常采用矩形系數(shù)和抑制比來表示、按負(fù)載性質(zhì)、非諧振放大器（以阻容耦合電路作為負(fù)載） 高頻小信號放大器的質(zhì)量指標(biāo) （1） 增益.7（即1/。 ① 矩形系數(shù)，用dn表示。

4） 工作穩(wěn)定性、場效應(yīng)管（FET），抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇性、電路元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時。 （3） 選擇性 從各種不同頻率信號的總和（有用的和有害的）中選出有用信號、下限頻率之間的頻率范圍稱為放大器的通頻帶1、集電電路（IC） 2：窄帶放大器和寬帶放大器 3。

其定義為輸入信號的信噪比與輸出信號的信噪比的比值、按頻譜寬度；√2）倍時：指放大器的工作狀態(tài)（直流偏置）。也稱為3dB帶寬：晶體管（BJT）。

信噪比越大。 噪聲系數(shù)是用來反映電路本身噪聲大小的技術(shù)指標(biāo)。

5）噪聲系數(shù) 與低頻放大器一樣：單級放大器和多級放大器 4：諧振放大器（以諧振電路作為負(fù)載）：（放大系數(shù)） （2） 通頻帶 放大器的電壓增益下降到最大值的0，放大器的主要特性的穩(wěn)定，用B=2△f0，信號質(zhì)量越好、晶體管參數(shù)，電路中某處信號功率與噪聲功率之比稱信噪比：表示對某個干擾信號fn的抑制能力.7表示：表示與理想濾波特性的接近程度、按所用的材料分類。 ② 抑制比、按電路形式，選頻放大器的輸出噪聲也來源于輸入端和放大電路本身。

通常用信噪比來表示噪聲對信號的影響，輸出信號的質(zhì)量越好，說明放大器的抗噪能力越強(qiáng)。噪聲系數(shù)越接近于1。

5.信號與系統(tǒng)

這是一門理論基礎(chǔ)課，很少會直接涉及實際應(yīng)用，在實際應(yīng)用中通過信號處理算法實現(xiàn)許多的應(yīng)用，而信號與系統(tǒng)與數(shù)字信號處理就是設(shè)計算法及濾波器的基礎(chǔ)。

信號與系統(tǒng)課程 總體概述1 信號分析部分第2章介紹信號時域分析，首先介紹連續(xù)和離散的基本信號在時域的描述，這些基本信號在信號與系統(tǒng)課程中占有重要地位，任何復(fù)雜信號都可以分解成這些基本信號之和，通過對這些基本信號的特征和通過線性系統(tǒng)的特征來分析復(fù)雜信號通過系統(tǒng)特性。信號分解思想也是時域分析的主要內(nèi)容并貫穿本課程始終，時域分析還介紹信號在時域的一些基本運(yùn)算，如相加、相乘、微分、積分、卷積，這些運(yùn)算是對工程實際現(xiàn)象的描述，也是系統(tǒng)分析的重要工具。

第3章是信號的頻域分析，本章是本課程的最重要和最核心的內(nèi)容，當(dāng)代通信系統(tǒng)和信號處理的發(fā)展處處伴隨著傅里葉變換的精心運(yùn)用。首先，從周期信號的傅里葉級數(shù)（FS: Fourier Series）展開，認(rèn)識到任何周期信號本質(zhì)上都是由一系列的諧波構(gòu)成的，通過將這些諧波由頻率、幅度和相位的圖形描述，建立周期信號頻譜的概念。

然后，由周期信號趨于無窮大時其頻譜的變化，建立頻譜密度函數(shù)的概念，并導(dǎo)出非周期信號的傅里葉變換（FT:Fourier Transform）。傅里葉變換的性質(zhì)揭示了信號在時域的改變相應(yīng)地引起其頻域的變化。

其次，應(yīng)用傅里葉變換的性質(zhì)和信號的頻域特性，介紹采樣定理， 采樣定理是連續(xù)時間信號和離散時間信號的一個主要的橋梁。最后，對離散時間信號的頻譜分析引出離散時間傅里葉變換（DTFT: Discrete Time Fourier Transform）定義。

為了利用計算機(jī)來計算信號的頻譜，必須對信號和其頻譜都離散化和取有限長度處理來近似地進(jìn)行 ，給出離散傅里葉變換（DFT: Discrete Fourier Transform）的定義，并給出工程上快速計算離散傅里葉變換的算法， 即快速傅里葉變換（FFT: Fast Fourier Transform）的概念。2 系統(tǒng)分析部分本課程系統(tǒng)分析的對象限于線性時不變系統(tǒng)，系統(tǒng)分析包括建立描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并根據(jù)給定的激勵和初始狀態(tài)求解系統(tǒng)的響應(yīng)。

建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有兩大類方法，第一類是外部法，這種方法只著眼于系統(tǒng)的輸入與輸出關(guān)系，把系統(tǒng)看成一個“黑匣子”，不關(guān)心系統(tǒng)內(nèi)部的變化情況，僅用輸入信號和輸出信號之間滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系來描述，得到的數(shù)學(xué)模型是線性常系數(shù)微分方程或差分方程。第二類方法是內(nèi)部法，這種方法把系統(tǒng)的輸入和輸出信號與系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)變量建立聯(lián)系，用它們所滿足的方程組來描述系統(tǒng)，即建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程數(shù)學(xué)模型。

外部法注重系統(tǒng)的功能和特性，只適合于單輸入-單輸出系統(tǒng)，其數(shù)學(xué)模型僅限于線性時不變系統(tǒng)。內(nèi)部法不僅體現(xiàn)輸入輸出信號之間的變化，而且還考慮系統(tǒng)內(nèi)部的變化過程。

狀態(tài)方程描述適合于多輸入-多輸出系統(tǒng)，且不限于線性和時不變系統(tǒng)，也可以應(yīng)用到非線性和時變系統(tǒng)。系統(tǒng)響應(yīng)的求解可以在時域直接進(jìn)行，也可以通過拉普拉斯變換和Z變換數(shù)學(xué)工具在變換域求解，而在變換域求系統(tǒng)的響應(yīng)有明顯的優(yōu)勢。

本課程充分利用連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的對偶或類比關(guān)系，以完全并行的方式介紹這兩類系統(tǒng)的分析方法。 第4章討論線性時不變連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)的時域分析方法。

時域分析是在時間域建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行求解，時域分析物理概念清楚，結(jié)果直觀明了，是變換域分析的基礎(chǔ)。從工程實用出發(fā)，將系統(tǒng)的響應(yīng)分為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)來分別求解，并引出沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的重要概念。

第5章介紹系統(tǒng)的頻域分析，以信號無失真?zhèn)鬏敆l件和信號濾波為核心，討論無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)和理想濾波器的頻率特性，也簡要介紹實際濾波器的頻率特性。通過調(diào)制解調(diào)與頻分復(fù)用學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解信號在頻域描述方法。

本章是第3章內(nèi)容的延續(xù)和傅里葉變換的進(jìn)一步應(yīng)用，系統(tǒng)的頻域分析更注重系統(tǒng)改變輸入信號的頻譜，從而達(dá)到系統(tǒng)對信號傳輸與處理的目的。第6章介紹連續(xù)系統(tǒng)的拉普拉斯變換分析，稱為復(fù)頻域分析或S域分析。

用拉普拉斯變換作為數(shù)學(xué)工具，將描述系統(tǒng)的微分方程變換到S域，使其成為代數(shù)方程，這種轉(zhuǎn)化不僅求解系統(tǒng)的響應(yīng)容易，而且還可以同時求得系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)。S域分析還可直接應(yīng)用電路的S域模型直接求解。

此外，系統(tǒng)函數(shù)在S域的零極點也提供了系統(tǒng)穩(wěn)定性與否的信息。 第7章介紹離散系統(tǒng)的Z變換域分析。

Z域分析以Z變換數(shù)學(xué)工具，將差分方程變換到Z的代數(shù)方程，并且可以同時求得離散系統(tǒng)的全響應(yīng)。系統(tǒng)函數(shù)在Z域的零極點也提供了系統(tǒng)穩(wěn)定性與否的信息。

第8章介紹連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法，包括狀態(tài)方程和輸出方程的建立，狀態(tài)方程的時域和變換域求解方法，并簡要地介紹狀態(tài)變量法與輸入輸出描述方法之間的聯(lián)系。3 信號分析與系統(tǒng)分析工具部分第9章立足于信號分析與系統(tǒng)分析，介紹與其密切相關(guān)的MATLAB的應(yīng)用方法，其內(nèi)容包括MATLAB用于信號與波形的產(chǎn)生、信號的頻域分析，MATLAB用于系統(tǒng)時域分析、S域分析、Z域分析、狀態(tài)變量分析，系統(tǒng)模型及其Simulink仿真。

6.信號與系統(tǒng)基礎(chǔ)怎么學(xué)

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信號與系統(tǒng)課程其實是非常簡單的基礎(chǔ)課，可以認(rèn)為是一門專業(yè)數(shù)學(xué)課，需要的基礎(chǔ)就是高等數(shù)學(xué)和電路基礎(chǔ)，要想學(xué)好，需要注意以下問題：

扎實掌握基礎(chǔ)，把握三個重要問題：各個基本信號及其響應(yīng)，信號的分解，LTI系統(tǒng)的分析方法，此外一定要多加練習(xí) 重點是：基本信號的表示，系統(tǒng)的時域分析，和變換域分析，系統(tǒng)因果性、穩(wěn)定性判斷，系統(tǒng)函數(shù)，信號流圖，狀態(tài)方程

信號與系統(tǒng)是通信和電子信息類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，其中的概念和分析方法廣泛應(yīng)用于通信、自動控制、信號與信息處理、電路與系統(tǒng)等領(lǐng)域。

本課程從概念上可以區(qū)分為信號分解和系統(tǒng)分析兩部分，但二者又是密切相關(guān)的，根據(jù)連續(xù)信號分解為不同的基本信號，對應(yīng)推導(dǎo)出線性系統(tǒng)的分析方法分別為：時域分析、頻域 分析和復(fù)頻域分析；離散信號分解和系統(tǒng)分析也是類似的過程。

本課程采用先連續(xù)后離散的布局安排知識，可先集中精力學(xué)好連續(xù)信號與系統(tǒng)分析的內(nèi)容，再通過類比理解離散信號與系統(tǒng)分析的概念。狀態(tài)分析方法也結(jié)合兩大塊給出，從而建立完整的信號與系統(tǒng)的概念。

信號與系統(tǒng)課程研究信號與系統(tǒng)理論的基本概念和基本分析方法。初步認(rèn)識如何建立信號與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)分析求解，對所得結(jié)果給以物理解釋、賦予物理意義。

課程范圍限定于確定性信號（非隨機(jī)信號）經(jīng)線性、時不變系統(tǒng)傳輸與處理的基本理論。本課程涉及的數(shù)學(xué)內(nèi)容包括微分方程、差分方程、級數(shù)、復(fù)變函數(shù)、線性代數(shù)等。

本課程與先修課程"電路分析基礎(chǔ)"聯(lián)系密切，電路分析基礎(chǔ)課程是從電路分析的角度研究問題，本課程則從系統(tǒng)的觀點進(jìn)行分析。

本課程的主要內(nèi)容包括緒論、連續(xù)系統(tǒng)的時域分析、傅里葉變換、拉普拉斯變換、連續(xù)時間系統(tǒng)的s域分析、離散時間系統(tǒng)的時域分析、z變換、離散時間系統(tǒng)的z域分析等。