《东南大学信号与系统》是一门深入探讨信号处理与系统理论的重要课程,广泛应用于通信、电子工程、自动化、计算机科学等多个领域。这组详细课件是针对该课程精心制作的,采用PPT格式,旨在帮助学生全面理解并掌握信号与系统的基本概念、理论和应用。
1. **信号基础**:
- 信号的分类:连续时间信号与离散时间信号,模拟信号与数字信号的区别。
- 基本信号函数:阶跃信号、冲激信号、正弦波等,它们在分析系统时的作用。
- 信号的运算:加法、乘法、卷积、微分和积分,以及它们在信号处理中的应用。
2. **系统理论**:
- 系统定义与分类:线性系统、非线性系统,时不变与时变系统,因果系统等。
- 系统的数学模型:微分方程、传递函数、状态空间表示,以及如何从物理模型转换为这些数学模型。
- 系统的稳定性分析:通过劳斯-哈维条件、赫尔维茨稳定性准则来判断系统的稳定性。
3. **频率域分析**:
- 傅立叶变换:傅立叶级数、连续时间傅立叶变换、离散时间傅立叶变换,以及它们在信号分析中的作用。
- 傅立叶逆变换:了解如何从频域返回到时域。
- 拉普拉斯变换与Z变换:作为傅立叶变换的扩展,用于线性常系数微分方程的求解。
4. **滤波器设计**:
- 低通、高通、带通和带阻滤波器的设计原理与实现方法。
- 数字滤波器:IIR滤波器(无限 impulse response)和FIR滤波器(有限 impulse response)的特点与设计步骤。
5. **系统响应**:
- 零输入响应、零状态响应和全响应的概念,以及如何通过系统函数计算这些响应。
- 卷积的概念及其在求解系统响应中的应用。
6. **信号采样与恢复**:
- 采样定理:奈奎斯特定理,如何避免混叠现象。
- 信号的重构与恢复:理想采样、抗混叠滤波器、过采样等技术。
7. **系统辨识**:
- 建立系统模型的方法,包括最小二乘法、自回归移动平均模型(ARMA)、卡尔曼滤波等。
8. **应用实例**:
- 通信系统中的信号处理,如调制、解调技术。
- 图像处理中的滤波与特征提取。
- 控制系统中的系统分析与设计。
通过学习这组课件,学生可以对信号与系统有深入的理解,为后续的专业课程打下坚实的基础,并能解决实际工程问题。PPT格式使得内容更直观、易于理解和记忆,是学习和复习的理想资料。