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

1.信號(hào)與系統(tǒng)分析方法中的基本思想是什么

信號(hào)與系統(tǒng)分析方法中的基本思想是：

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

信號(hào)與系統(tǒng)課程其實(shí)是非常簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)課，可以認(rèn)為是一門(mén)專(zhuān)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(wèn)題：

扎實(shí)掌握基礎(chǔ)，把握三個(gè)重要問(wèn)題：各個(gè)基本信號(hào)及其響應(yīng)，信號(hào)的分解，LTI系統(tǒng)的分析方法，此外一定要多加練習(xí) 重點(diǎn)是：基本信號(hào)的表示，系統(tǒng)的時(shí)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(hào)流圖，狀態(tài)方程

2.信號(hào)與系統(tǒng)分析的內(nèi)容簡(jiǎn)介

信號(hào)與系統(tǒng)課程是通信、信息、電子工程類(lèi)和自控類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。本書(shū)全面系統(tǒng)地論述了信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本理論、基本分析方法及其應(yīng)用。全書(shū)內(nèi)容包括：信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析、離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析、傅里葉變換及系統(tǒng)的頻域分析、離散時(shí)間信號(hào)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(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用。

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

本書(shū)可以作為通信與電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)、自控與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)等信號(hào)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(shū)。

3.信號(hào)與系統(tǒng)分析的內(nèi)容簡(jiǎn)介

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

本書(shū)力求使學(xué)生在學(xué)習(xí)信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本理論和方法的同時(shí)，深入掌握MATLAB的使用，將大量繁雜數(shù)學(xué)運(yùn)算用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，并將課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)及課后練習(xí)用MATLAB進(jìn)行形象、直觀的計(jì)算機(jī)模擬與仿真實(shí)現(xiàn)，從而加深對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)基本原理、方法及應(yīng)用的理解，從基本理論過(guò)渡到實(shí)際應(yīng)用。本書(shū)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(shí)踐。

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

本書(shū)可作為普通高等學(xué)校電氣信息類(lèi)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材，也可作為專(zhuān)科、高職及函授教材和相關(guān)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員的參考書(shū)。

4.信號(hào)有多種類(lèi)型,從分析域上看,分析方法有哪些

1、按所用的材料分類(lèi)：晶體管（BJT）、場(chǎng)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：?jiǎn)渭?jí)放大器和多級(jí)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(hào)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(shí)，上、下限頻率之間的頻率范圍稱(chēng)為放大器的通頻帶，用B=2△f0.7表示。

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

選擇性常采用矩形系數(shù)和抑制比來(lái)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(duì)某個(gè)干擾信號(hào)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(shí)，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(lái)源于輸入端和放大電路本身。通常用信噪比來(lái)表示噪聲對(duì)信號(hào)的影響，電路中某處信號(hào)功率與噪聲功率之比稱(chēng)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(lái)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(hào)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(chǎng)效應(yīng)管（FET），抑制干擾信號(hào)的能力稱(chēng)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(shí)。 （3） 選擇性 從各種不同頻率信號(hào)的總和（有用的和有害的）中選出有用信號(hào)、下限頻率之間的頻率范圍稱(chēng)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(hào)的信噪比與輸出信號(hào)的信噪比的比值、按頻譜寬度；√2）倍時(shí)：指放大器的工作狀態(tài)（直流偏置）。也稱(chēng)為3dB帶寬：晶體管（BJT）。

信噪比越大。 噪聲系數(shù)是用來(lái)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：?jiǎn)渭?jí)放大器和多級(jí)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(hào)質(zhì)量越好、晶體管參數(shù)，電路中某處信號(hào)功率與噪聲功率之比稱(chēng)信噪比：表示對(duì)某個(gè)干擾信號(hào)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(lèi)。 ② 抑制比、按電路形式，選頻放大器的輸出噪聲也來(lái)源于輸入端和放大電路本身。

通常用信噪比來(lái)表示噪聲對(duì)信號(hào)的影響，輸出信號(hào)的質(zhì)量越好，說(shuō)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(hào)與系統(tǒng)

這是一門(mén)理論基礎(chǔ)課，很少會(huì)直接涉及實(shí)際應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)信號(hào)處理算法實(shí)現(xiàn)許多的應(yīng)用，而信號(hào)與系統(tǒng)與數(shù)字信號(hào)處理就是設(shè)計(jì)算法及濾波器的基礎(chǔ)。

信號(hào)與系統(tǒng)課程 總體概述1 信號(hào)分析部分第2章介紹信號(hào)時(shí)域分析，首先介紹連續(xù)和離散的基本信號(hào)在時(shí)域的描述，這些基本信號(hào)在信號(hào)與系統(tǒng)課程中占有重要地位，任何復(fù)雜信號(hào)都可以分解成這些基本信號(hào)之和，通過(guò)對(duì)這些基本信號(hào)的特征和通過(guò)線性系統(tǒng)的特征來(lái)分析復(fù)雜信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)特性。信號(hào)分解思想也是時(shí)域分析的主要內(nèi)容并貫穿本課程始終，時(shí)域分析還介紹信號(hào)在時(shí)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(duì)工程實(shí)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(hào)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(hào)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(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)（FS: Fourier Series）展開(kāi)，認(rèn)識(shí)到任何周期信號(hào)本質(zhì)上都是由一系列的諧波構(gòu)成的，通過(guò)將這些諧波由頻率、幅度和相位的圖形描述，建立周期信號(hào)頻譜的概念。

然后，由周期信號(hào)趨于無(wú)窮大時(shí)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(hào)的傅里葉變換（FT:Fourier Transform）。傅里葉變換的性質(zhì)揭示了信號(hào)在時(shí)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(hào)的頻域特性，介紹采樣定理， 采樣定理是連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)的一個(gè)主要的橋梁。最后，對(duì)離散時(shí)間信號(hào)的頻譜分析引出離散時(shí)間傅里葉變換（DTFT: Discrete Time Fourier Transform）定義。

為了利用計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算信號(hào)的頻譜，必須對(duì)信號(hào)和其頻譜都離散化和取有限長(zhǎng)度處理來(lái)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(jì)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(duì)象限于線性時(shí)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(lì)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(lèi)方法，第一類(lèi)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(gè)“黑匣子”，不關(guān)心系統(tǒng)內(nèi)部的變化情況，僅用輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間滿(mǎn)足的數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)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(lèi)方法是內(nèi)部法，這種方法把系統(tǒng)的輸入和輸出信號(hào)與系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)變量建立聯(lián)系，用它們所滿(mǎn)足的方程組來(lái)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(shí)不變系統(tǒng)。內(nèi)部法不僅體現(xiàn)輸入輸出信號(hào)之間的變化，而且還考慮系統(tǒng)內(nèi)部的變化過(guò)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(shí)不變系統(tǒng)，也可以應(yīng)用到非線性和時(shí)變系統(tǒng)。系統(tǒng)響應(yīng)的求解可以在時(shí)域直接進(jìn)行，也可以通過(guò)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(shì)。

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

時(shí)域分析是在時(shí)間域建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行求解，時(shí)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(shí)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(lái)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(hào)無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件和信號(hào)濾波為核心，討論無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)和理想濾波器的頻率特性，也簡(jiǎn)要介紹實(shí)際濾波器的頻率特性。通過(guò)調(diào)制解調(diào)與頻分復(fù)用學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解信號(hào)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(hào)的頻譜，從而達(dá)到系統(tǒng)對(duì)信號(hào)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(chēng)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(shí)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)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(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)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(shí)域和變換域求解方法，并簡(jiǎn)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(hào)分析與系統(tǒng)分析工具部分第9章立足于信號(hào)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(hào)與波形的產(chǎn)生、信號(hào)的頻域分析，MATLAB用于系統(tǒng)時(shí)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(hào)與系統(tǒng)基礎(chǔ)怎么學(xué)

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信號(hào)與系統(tǒng)課程其實(shí)是非常簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)課，可以認(rèn)為是一門(mén)專(zhuān)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(wèn)題：

扎實(shí)掌握基礎(chǔ)，把握三個(gè)重要問(wèn)題：各個(gè)基本信號(hào)及其響應(yīng)，信號(hào)的分解，LTI系統(tǒng)的分析方法，此外一定要多加練習(xí) 重點(diǎn)是：基本信號(hào)的表示，系統(tǒng)的時(shí)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(hào)流圖，狀態(tài)方程

信號(hào)與系統(tǒng)是通信和電子信息類(lèi)專(zhuān)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(dòng)控制、信號(hào)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(hào)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(hào)分解為不同的基本信號(hào)，對(duì)應(yīng)推導(dǎo)出線性系統(tǒng)的分析方法分別為：時(shí)域分析、頻域 分析和復(fù)頻域分析；離散信號(hào)分解和系統(tǒng)分析也是類(lèi)似的過(guò)程。

本課程采用先連續(xù)后離散的布局安排知識(shí)，可先集中精力學(xué)好連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)分析的內(nèi)容，再通過(guò)類(lèi)比理解離散信號(hào)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(hào)與系統(tǒng)的概念。

信號(hào)與系統(tǒng)課程研究信號(hào)與系統(tǒng)理論的基本概念和基本分析方法。初步認(rèn)識(shí)如何建立信號(hào)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(duì)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(hào)（非隨機(jī)信號(hào)）經(jīng)線性、時(shí)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(jí)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(wèn)題，本課程則從系統(tǒng)的觀點(diǎn)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(shí)域分析、傅里葉變換、拉普拉斯變換、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析、離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析、z變換、離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析等。