[电子书]陈后金《信号与系统》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

[电子书] 陈后金《信号与系统》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

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作者:圣才学习网
版次:1
更新时间:2020-01-29
文件大小:70.94 M
页数:356
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目录

内容简介

第1章 信号与系统分析导论

1.1 复习笔记

1.2 课后习题详解

1.3 名校考研真题详解

第2章 信号的时域分析

2.1 复习笔记

2.2 课后习题详解

2.3 名校考研真题详解

第3章 系统的时域分析

3.1 复习笔记

3.1 课后习题详解

3.3 名校考研真题详解

第4章 周期信号的频域分析

4.1 复习笔记

4.2 课后习题详解

4.3 名校考研真题详解

第5章 非周期信号的频域分析

5.1 复习笔记

5.2 课后习题详解

5.3 名校考研真题详解

第6章 系统的频域分析

6.1 复习笔记

6.2 课后习题详解

6.3 名校考研真题详解

第7章 连续时间信号与系统的复频域分析

7.1 复习笔记

7.2 课后习题详解

7.3 名校考研真题详解

第8章 离散时间信号与系统的z域分析

8.1 复习笔记

8.2 课后习题详解

8.3 名校考研真题详解

第9章 系统的状态变量分析

9.1 复习笔记

9.2 课后习题详解

9.3 名校考研真题详解

第10章 信号处理在通信和生物医学的应用

10.1 复习笔记

10.2 课后习题详解

10.3 名校考研真题详解

内容简介

  本书特别适用于参加研究生入学考试指定考研参考书目为陈后金《信号与系统》(第2版)的考生。也可供各大院校学习陈后金《信号与系统》(第2版)的师生参考。

  陈后金主编的《信号与系统》(第2版)是我国高校电子信息类广泛采用的权威教材之一,也被众多高校(包括科研机构)指定为考研考博专业课参考书目。

  为了帮助参加研究生入学考试指定参考书目为陈后金主编的《信号与系统》(第2版)的考生复习专业课,我们根据该教材的教学大纲和名校考研真题的命题规律精心编写了陈后金《信号与系统》(第2版)辅导用书(均提供免费下载,免费升级):

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  本书是陈后金主编的《信号与系统》(第2版)的配套e书,主要包括以下内容:

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试读(部分内容)

第1章 信号与系统分析导论

1.1 复习笔记

一、信号的描述及分类

1.信号的定义

信号是指消息的表现形式与传送载体。

2.信号的分类和特性

(1)按照信号的确定性来划分,信号可分为确定信号与随机信号。

图1-1  确定信号与随机信号波形

(2)按照信号自变量取值的连续性划分,信号可分为连续时间信号与离散时间信号。

图1-2  连续时间信号与离散时间信号波形

时间和幅值均连续的信号称为模拟信号,时间和幅值均离散的信号称为数字信号。

(3)按照信号的周期性划分,信号可以分为周期信号与非周期信号。

连续周期信号:

离散周期信号:

满足以上式中的最小正数称为周期信号的基本(基波)周期。

(4)按照信号的可积性划分,信号可以分为能量信号与功率信号。

连续时间信号归一化能量E与归一化功率P分别为

离散时间信号归一化能量E与归一化功率P分别为

能量信号:归一化能量为非零的有限值,且归一化功率为零的信号,即

功率信号:归一化能量为无限值,且归一化功率为非零的有限值的信号,即

二、系统的描述及分类

系统是指能够完成某些特定功能的整体。

1.系统的数学模型

(1)数学表达式表示系统模型

输入输出描述法。着眼于系统输入与输出之间的关系,适用于单输入、单输出的系统。

状态空间描述法。可以描述输入与输出之间的关系,还可以描述系统内部的状态,既可用于单输入、单输出的系统,又可用于多输入多输出的系统。

(2)方框图表示系统模型

每个方框图反映了某种数学运算,描述了其输入与输出信号的关系。若干个方框图组成一个完整的系统。

(a)加法器  (b)积分器    (c)乘法器

图1-3  连续系统基本单元方框图

(a)加法器    (b)单位延时器   (c)乘法器

图1-4  离散系统基本单元方框图

2.系统的分类

(1)连续时间系统与离散时间系统

连续时间系统:输入激励与输出响应都必须为连续时间信号。

离散时间系统:输入激励与输出响应都必须为离散时间信号。

连续时间激励信号f(t)通过系统产生的响应Y(t)记为

离散时间激励信号f[k]通过系统产生的响应y[k]记为

图1-5  连续时间系统与离散时间系统的符号表示

(2)线性系统与非线性系统

线性系统:具有线性特性的系统。具有均匀特性和叠加性。

均匀特性:若

叠加特性:若

线性特性:若

图1-6  系统的线性特性示意图

具有初始状态的系统是否线性的条件:

a.可分解性,即系统的输出响应可分解为零输入响应与零状态响应之和;

b.零输入响应线性,系统的零输入响应必须对所有的初始状态呈现线性特性;

c.零状态响应线性,系统的零状态响应必须对所有的输入信号呈现线性特性。

这三个条件都符合,该系统为线性系统。

非线性系统:不具有线性特性的系统。

(3)时不变系统与时变系统

时不变系统:一个连续时间系统在零状态条件下,其输出响应与输入激励的关系不随输入激励作用于系统的时间起点而改变。

可表示为:若,则

图1-7  系统时不变特性示意图

时变系统:不具有时不变特性的系统。

(4)因果系统与非因果系统

因果系统:当且仅当输入信号激励系统时才产生系统输出响应的系统。

非因果系统:不具有因果特性的系统

注意:系统还可分为记忆系统与非记忆系统(也称动态系统与即时系统)、集中参数系统与分布参数系统、稳定系统与非稳定系统等。

3.系统联结

系统联结的基本形式:级联、并联和反馈连接。

(1)级联如图1-8(a)所示,输入信号经系统1处理后再经由系统2处理。

(a)系统级联

图1-8

(2)并联如图1-8(b)所示,输入信号同时经系统1处理和系统2处理。

(b)系统并联

图1-8

(3)反馈连接如图1-8(c)所示,系统1的输出为系统2的输入,而系统2的输出又反馈回来与外加输入信号共同构成系统1的输入。

(c)反馈系统

图1-8

三、信号与系统分析概述

1.信号与系统分析的基本内容与方法

信号与系统分析主要包括信号分析与系统分析。

(1)信号分析

信号分解是核心,即将复杂信号分解为一些基本信号的线性组合,通过研究基本信号的特性和信号的线性组合关系来研究复杂信号的特性。

(2)系统分析

主要任务就是在已知系统结构与输入激励的前提下,求解系统相应的输出响应。

图1-9  信号与系统课程体系

注意:信号与系统是相互依存的整体。

2.信号与系统理论的应用

(1)通信领域

信号的正弦幅度调制可以实现频分复用,信号的脉冲幅度调制可以实现时分复用,复用技术可以极大地提高信号的传输效率,有效利用信道资源。

信号的频率调制和相位调制可以增强信号的抗干扰能力,提高传输质量。

离散信号的调制还可以实现信号的加密、多媒体信号的综合传输。

(2)控制领域

通过分析系统的系统函数,可以清楚地确定系统的时域特性、频域特性,以及系统的稳定性等。

在使用系统函数分析系统特性的基础上,可以根据实际需要调整系统函数以实现所需的系统特性。

(3)信号处理

信号的时域分析,信号的卷积与解卷积理论可以实现信号恢复和信号去噪,信号相关理论可以实现信号检测和谱分析等。

信号的变换域分析,信号的Fourier变换可以实现信号的频谱分析,连续信号的Laplace变换和离散信号的z变换可以实现信号的变换域描述和表达。

(4)生物医学工程

生物医学领域中许多系统描述和信号处理都是基于信号与系统的基本理论和方法。

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