武大信号与系统

《信号与系统》是武汉大学电子信息学院用于教学的一本重要教材，主要涵盖了信号与系统的基础理论和应用。这本书深入浅出地介绍了信号分析、系统理论以及它们在通信、控制、图像处理等领域的应用。作为一门核心课程，它为学生理解和解决实际问题提供了坚实的理论基础。 我们要理解“信号”的概念。信号可以被看作是信息的载体，它可以是时间上的函数，如声音、图像，或者是空间上的分布，如温度变化。在工程领域，常见的信号类型包括连续时间信号和离散时间信号，模拟信号和数字信号。 接着，我们要探讨“系统”。一个系统是对输入信号进行处理并产生输出信号的实体。根据系统对时间的依赖性，可以分为时不变系统和时变系统；根据输入和输出之间的关系，可以分为线性系统和非线性系统。线性时不变（LTI）系统是信号与系统分析中的一个重要模型，具有很多理想的性质，如叠加原理和移位不变性。 讲义中可能会详细讲解以下几个关键概念： 1. **傅里叶变换**：傅里叶变换是一种将信号从时域转换到频域的数学工具，它揭示了信号的频率成分。对于连续时间信号，有连续傅里叶变换；对于离散时间信号，则有离散傅里叶变换（DFT），其快速算法就是著名的快速傅里叶变换（FFT）。 2. **拉普拉斯变换**：在分析线性常微分方程的解时，拉普拉斯变换是非常有用的，它在信号分析中用于处理无限持续时间和初值问题。 3. **Z变换**：对应于离散时间信号的分析，Z变换提供了类似于拉普拉斯变换的工具，有助于理解和设计离散时间系统。 4. **系统函数**：通过系统的传递函数或脉冲响应，我们可以了解系统的频率响应和稳定性。 5. **滤波器设计**：信号处理中的一个重要应用是滤波，通过设计不同类型的滤波器（如低通、高通、带通、带阻滤波器）来去除噪声或提取特定频率成分。 6. **系统状态空间表示**：这是一种更抽象但更通用的系统描述方法，适用于线性和非线性系统。 《信号与系统》还可能涉及卷积、采样定理、系统辨识、系统稳定性分析等内容。对于电子工程、通信工程、自动化专业的学生来说，掌握这些知识是至关重要的，因为它们是理解和设计现代电子设备、通信网络和控制系统的基础。 通过学习《信号与系统》，学生不仅能深化对信号和系统基本理论的理解，还能培养分析和解决问题的能力，为后续的高级课程和技术研究打下坚实基础。郑君里的版本因其深入浅出的解释和丰富的实例而广受好评，是学习这一领域的理想教材。