Question

信号与系统

完全不懂啊。。。这到底在说些什么东西。。有没有简单易懂的学习纲领什么的。。跪求！

Answer 1

这是一门理论基础课，很少会直接涉及实际应用，在实际应用中通过信号处理算法实现许多的应用，而信号与系统与数字信号处理就是设计算法及滤波器的基础。

信号与系统课程 总体概述
1 信号分析部分

第2章介绍信号时域分析，首先介绍连续和离散的基本信号在时域的描述，这些基本信号在信号与系统课程中占有重要地位，任何复杂信号都可以分解成这些基本信号之和，通过对这些基本信号的特征和通过线性系统的特征来分析复杂信号通过系统特性。信号分解思想也是时域分析的主要内容并贯穿本课程始终，时域分析还介绍信号在时域的一些基本运算，如相加、相乘、微分、积分、卷积，这些运算是对工程实际现象的描述，也是系统分析的重要工具。

第3章是信号的频域分析，本章是本课程的最重要和最核心的内容，当代通信系统和信号处理的发展处处伴随着傅里叶变换的精心运用。首先，从周期信号的傅里叶级数（FS:
Fourier
Series）展开，认识到任何周期信号本质上都是由一系列的谐波构成的，通过将这些谐波由频率、幅度和相位的图形描述，建立周期信号频谱的概念。然后，由周期信号趋于无穷大时其频谱的变化，建立频谱密度函数的概念，并导出非周期信号的傅里叶变换(FT：Fourier
Transform)。傅里叶变换的性质揭示了信号在时域的改变相应地引起其频域的变化。其次，应用傅里叶变换的性质和信号的频域特性，介绍采样定理，
采样定理是连续时间信号和离散时间信号的一个主要的桥梁。最后，对离散时间信号的频谱分析引出离散时间傅里叶变换(DTFT: Discrete Time
Fourier Transform)定义。为了利用计算机来计算信号的频谱，必须对信号和其频谱都离散化和取有限长度处理来近似地进行 ，给出离散傅里叶变换（DFT:
Discrete Fourier Transform）的定义，并给出工程上快速计算离散傅里叶变换的算法， 即快速傅里叶变换（FFT: Fast Fourier
Transform）的概念。

2 系统分析部分

本课程系统分析的对象限于线性时不变系统，系统分析包括建立描述系统的数学模型并根据给定的激励和初始状态求解系统的响应。建立系统的数学模型有两大类方法，第一类是外部法，这种方法只着眼于系统的输入与输出关系，把系统看成一个“黑匣子”，不关心系统内部的变化情况，仅用输入信号和输出信号之间满足的数学关系来描述，得到的数学模型是线性常系数微分方程或差分方程。第二类方法是内部法，这种方法把系统的输入和输出信号与系统内部的状态变量建立联系，用它们所满足的方程组来描述系统，即建立系统的状态方程数学模型。外部法注重系统的功能和特性，只适合于单输入－单输出系统，其数学模型仅限于线性时不变系统。内部法不仅体现输入输出信号之间的变化，而且还考虑系统内部的变化过程。状态方程描述适合于多输入－多输出系统，且不限于线性和时不变系统，也可以应用到非线性和时变系统。系统响应的求解可以在时域直接进行，也可以通过拉普拉斯变换和Z变换数学工具在变换域求解，而在变换域求系统的响应有明显的优势。本课程充分利用连续系统和离散系统的对偶或类比关系，以完全并行的方式介绍这两类系统的分析方法。

第4章讨论线性时不变连续时间系统和离散时间系统的时域分析方法。时域分析是在时间域建立系统的数学模型并进行求解，时域分析物理概念清楚，结果直观明了，是变换域分析的基础。从工程实用出发，将系统的响应分为零输入响应和零状态响应来分别求解，并引出冲激响应和阶跃响应的重要概念。

第5章介绍系统的频域分析，以信号无失真传输条件和信号滤波为核心，讨论无失真传输系统和理想滤波器的频率特性，也简要介绍实际滤波器的频率特性。通过调制解调与频分复用学习，进一步理解信号在频域描述方法。本章是第3章内容的延续和傅里叶变换的进一步应用，系统的频域分析更注重系统改变输入信号的频谱，从而达到系统对信号传输与处理的目的。

第6章介绍连续系统的拉普拉斯变换分析，称为复频域分析或S域分析。用拉普拉斯变换作为数学工具，将描述系统的微分方程变换到S域，使其成为代数方程，这种转化不仅求解系统的响应容易，而且还可以同时求得系统的零状态响应和零输入响应。S域分析还可直接应用电路的S域模型直接求解。此外，系统函数在S域的零极点也提供了系统稳定性与否的信息。

第7章介绍离散系统的Z变换域分析。Z域分析以Z变换数学工具，将差分方程变换到Z的代数方程，并且可以同时求得离散系统的全响应。系统函数在Z域的零极点也提供了系统稳定性与否的信息。

第8章介绍连续时间系统和离散时间系统的状态变量分析法，包括状态方程和输出方程的建立，状态方程的时域和变换域求解方法，并简要地介绍状态变量法与输入输出描述方法之间的联系。

3 信号分析与系统分析工具部分

第9章立足于信号分析与系统分析，介绍与其密切相关的MATLAB的应用方法，其内容包括MATLAB用于信号与波形的产生、信号的频域分析，MATLAB用于系统时域分析、S域分析、Z域分析、状态变量分析，系统模型及其Simulink仿真。