
信号与系统
Topics included are outlined as: 1. Introduction to signals and systems;
本课程大纲如下:1。讯号与系统简介;
Teach the undergraduate specialized basic course of Signals and Systems;
具备承担本科生主干课程教学工作的能力;
The time-invariance is a crucial property of systems in the course of Signals and Systems.
在“信号与系统”课程中,时不变性是系统的重要性质。
Signals and Systems is an important fundamental course for electrical information specialties.
信号与系统是电气信息类专业重要的技术基础课程。
In this paper a method for analysis of analogous signals and systems by using generalized functions is proposed.
本文提供一种利用广义函数分析模拟信号与系统的方法。
"信号与系统"(Signsignals and Systems)是电子信息工程领域的核心概念,主要研究信号的特性、系统的行为以及两者之间的相互作用。该学科为通信、控制、信号处理等现代技术提供理论基础,其内涵可分为以下三部分:
信号的定义与分类
信号是携带信息的物理量,例如声音振动、电磁波或生物电信号。根据特性可分为连续时间信号(如模拟音频)与离散时间信号(如数字图像),确定性信号(固定数学表达式)与随机信号(噪声)。典型示例包括心电图信号(ECG)和5G通信中的正交频分复用(OFDM)波形。
系统的数学模型
系统指对输入信号进行处理并产生输出的装置或算法,常用微分方程(连续系统)或差分方程(离散系统)描述。例如滤波器系统可通过传递函数$H(s)=frac{Y(s)}{X(s)}$表达输入输出关系,其中$X(s)$和$Y(s)$分别为输入输出的拉普拉斯变换形式。
核心分析工具
时域分析(卷积运算)、频域分析(傅里叶变换)和复频域分析(拉普拉斯变换/Z变换)构成三大方法论支柱。例如傅里叶变换公式: $$ X(omega) = int_{-infty}^{infty} x(t)e^{-jomega t}dt $$ 可将时域信号转换为频域表示,该技术在无线通信的信道编码中具有关键作用。
该学科在雷达信号处理(MIT Lincoln Laboratory)、医学成像(IEEE Transactions on Medical Imaging)和人工智能语音识别(DeepMind WaveNet模型)等领域均有深度应用。美国电气与电子工程师协会(IEEE)将其列为工程教育认证的核心知识体系之一。
“Signals and Systems”(信号与系统)是电子工程、通信工程等领域的核心概念,主要研究信号的特性和系统对信号的处理方式。以下是详细解释:
信号是携带信息的物理量,通常表现为随时间、空间或其他变量变化的函数。例如:
系统是处理信号的实体,可以是物理设备(如电路)或数学模型(如微分方程)。系统特性包括:
系统通过运算(如滤波、放大)将输入信号转换为输出信号。例如:
分析信号与系统的常用方法包括:
若需更深入理解,建议参考经典教材如奥本海姆的《Signals and Systems》,或通过MATLAB等工具进行仿真实践。掌握这一概念对后续学习数字信号处理、通信原理等课程至关重要。
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