信号与系统基础简单知识概括

简介: 信号与系统基础简单知识概括

连续时间和离散时间信号


定义

1、自变量连续可变的信号为连续时间信号或 者模拟信号。

2、自变量离散的信号为离散时间信号。


1b1a1212c1b7463d9758b4b2966aa982.png

时移


61716bb109bf47898932f172e1d32cdb.png


左加右减


时反


7dd8b31c9a8b4dc08d24f0e75e6868a6.png

尺度变换


原信号为:x(t)

经过尺度变换后的信号为: x(t)=x(at) a 为任意实系数

当 |a|>1, x(t) 被压缩为x1 (t) ;

当|a|<1 , x(t) 被拓展为x1 (t);

如图


a33153043c7341b2a0ef57ebdb993215.png


自变量变换举例       给定一个连续时间信号x(t), 求x(at+b)

步骤如下:


16f251979ad14c658788a5ebb50b874e.png

欧拉公式(重点)

d02a6a0c8fce43de9f1ae4f4577e340c.png


连续时间单位冲激和单位阶跃信号


eda240bc6fe74ee4aef7d1675136b986.png

5a21397a453243c588c974cc13ebb4f3.png


单位冲激函数δ(t) 的函数值在t=0为 非零的, 在所有不为零的时间点t函数值 都为零. 而且δ(t) 对时间t的面积为1。


单位冲激函数δ(t) 是单位阶跃函数u(t)的一次 微分

2435c3bcb8d54049ae5966e6ae4eb058.png


记忆系统和无记忆系统


定义: 如果对自变量的每一个值,一个系统的输出 仅仅决定于该时刻的输入,则这个系统就称 为无记忆系统。

例:y[n] = (2x[n]+ x [n]**2)**2


2d73721f85b24e33b4d08d10736d460a.png


可逆性与可逆系统


一个系统如果在不同的输入下,导致不同的 输出,则称该系统为可逆的


因果性


如果一个系统在任何时刻的输出只决定于现在的输入以及过去的输入,则该系 统为因果系统。


因此,假设初始状态值为零,因果系统 在输入信号作用系统之前是无法得到输 出值的,也即系统的输出无法预知未来 的输入值


因果系统:y(t) = x(t )


非因果系统:


y(t) = x(t +1)


y[n] = x[n]+x[n +1]

11db9809c2d3456e890ba735f52fc17c.png


稳定性


稳定性是系统的又一重要特性。直观上看, 一个稳定的系统在小的输入下的响应是不会 发散的。


时不变性


从概念上讲,若系统的特性行为不随时间而变, 则系统是时不变的。


11f8efdb43a8461593e28b2c8b1df447.png


7db7ec14940f4271a8b0368338bb69e0.png


线性

 

线性系统具有一个很重要的性质就是叠加 性,即: 如果某一个输入是由几个信号的加权和组 成的话,那么输出也就是系统对这组信号 中每一个的响应的加权和。


7ca8dd7876b442ca983a866f560cd620.png


2367829f28f347fa96bcc8af99ba65e2.png


线性时不变系统


线性时不变系统必须同时满足以下两条性质:


1、线性性


2、时不变性


线性性质:包括两层,即可加性和比例性(齐次性)。


时不变性:系统的特征行为不随时间改变。


重点


:线性性,时不变性,因果性,稳定性。


同时满足线性性和时不变性的系统称为 LTI 系统。


本书主要重点讨论LTI 系统


相关文章
|
1月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 5G
5G天线设计的关键要点解析
5G天线设计的关键要点解析
140 64
|
2月前
|
传感器 算法
基于波特图的控制系统设计算法
波特图(Bode Plot)是一种用于描述线性控制系统频率响应的图形表示方法,通常用于分析和设计控制系统。它以控制系统的传递函数(或频域传递函数)为基础,将系统的幅频特性(振幅-频率响应)和相频特性(相位-频率响应)以图形的方式展示出来。可以根据波特图理解和评估系统的稳定性、性能和鲁棒性。 波特图可以指导控制器的设计。通过调整控制器的参数,可以改变系统的频率响应,以满足特定的性能要求。波特图提供了反馈信息,帮助选择合适的控制器类型和参数,以达到期望的控制效果。本文使用串联超前校正、串联滞后校正、滞后-超前校正及PID校正,进行控制器的设计。 三频段理论: 频率法串联校正 控制系统串联校
|
6月前
|
传感器
光学雨量计的工作机制可以简单概括
光学雨量计的工作机制可以简单概括
光学雨量计的工作机制可以简单概括
|
6月前
|
存储 Unix Linux
Linux系统编程(传统信号和实时信号)
Linux系统编程(传统信号和实时信号)
70 0
利用51单片机实现交通灯的设计(有限状态机设计方法)
利用51单片机实现交通灯的设计(有限状态机设计方法)
131 0
利用51单片机实现交通灯的设计(有限状态机设计方法)
|
存储 缓存 算法
能量收集通信 | 带你读《5G系统关键技术详解》之五
本书深入介绍了 5G 无线网络的协议、网络架构和技术,包括无线接入网络、移动边 缘计算、全双工、大规模 MIMO、毫米波、NOMA、物联网、M2M 通信、D2D 通信、 移动数据分流、干扰抑制技术、无线资源管理、可见光通信和智能数据定价等关键主题。
能量收集通信 | 带你读《5G系统关键技术详解》之五
|
编解码
交流伺服电机的结构,编码器的原理及作用是什么?
交流伺服电机主要分成定子、转子、编码器三部分。定子由铁芯和线圈构成。转子一般是一个永磁体。其它还包括端盖、风扇等辅助部件。
交流伺服电机的结构,编码器的原理及作用是什么?
|
物联网 Linux 开发者
信号的概念|学习笔记
快速学习信号的概念
信号的概念|学习笔记
|
物联网 Linux 开发者
信号集的概念|学习笔记
快速学习信号集的概念
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
利用神经网络原理与自动控制原理实现工业过程自动控制的串级PID控制器实践
PID控制器由比例单元 P、积分单元 I 和微分单元 D 组成,是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。由两个PID控制器串联组成并分别对主副控制对象进行控制的控制器为串级控制器。传统的PID控制器在P 环节输入整定值、I环节输入整定值和D环节输入整定值分别整定后无法在控制过程中针对控制对象因各种因素引起的变化对整定值进行调整;随着神经网络理论在人工智能发展过程中不断被完善和应用,为神经网络理论能够用于新型控制器开发并作为串级控制器的组成部分提供了理论基础。
549 1
利用神经网络原理与自动控制原理实现工业过程自动控制的串级PID控制器实践