信号与系统(一):基本概念
一、信号与系统的基本概念
(一)、典型的信号
1. 基于信号维度的分类
一维信号:声音(仅讨论)
二维信号:图像
三维信号:视频、深度图
四维信号:VR、三维游戏中看到的信号
2. 连续/离散
连续信号:x(t),离散信号:x[n]
证明:把一个信号拆成奇信号和偶信号的方法唯一
$$
\left{
\right.
\Longrightarrow
\left{
\right.
$$
3. 连续信号函数:
冲激函数:
抽样函数
有:
证1:留数定理(积分路径上有单极点的积分:分开考虑,上半平面2
证2:实质上用的Laplace变换证明
由:
得:
4.离散信号函数
5. 信号的自变量变换
化成标准形式
前有负号翻转
系数大于1,压缩;系数小于1,拉伸
加号左移,减号右移
(二)、系统
1. 线性系统(Linear System)
叠加性
齐次性
零输入零输出特性
线性系统判据:所有项均为x的一次项
条件:a可能是复数
求:一个满足齐次性不满足叠加性的系统
一个满足齐次性不满足叠加性的系统
相同叠加推出齐次?
2. 时不变系统(Time-Invariant System)
信号先平移再变换=信号先变换再平移
输入信号平移
时不变:
时变:
判据:仅括号中有t且括号中不是t的函数
3. 因果系统(Causal System)
输出只决定于现在和过去的输入
非因果:
判据:x括号里的数恒小于/等于y括号里的数
4. 无记忆系统(Memoryless System)
y(t)的值仅仅只依赖于x(t)的值
记忆:
判据:x与y中括号里的数完全一样
无记忆系统一定是因果系统
微分器是否为无记忆系统/因果系统不严格进行考虑
普遍认为微分器不是无记忆系统,是因果系统
5. 可逆系统(Invertable System)
x(t)能唯一写成y(t)的形式
积分器可逆,微分器不可逆
6. 稳定系统(Stable System)
连续的微分器,积分器(叠加器)均不稳定
但离散的微分器稳定
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