信号系统课件(郑君里)第二章
《信号系统》是电子工程领域的一门核心课程,郑君里的教材因其深入浅出的讲解方式而被广泛采用。在第二章中,我们主要探讨的是系统分析的基础——时域分析方法,以及它在信号处理中的应用。 时域分析是研究系统动态行为的一种基本手段,它直接基于微分方程进行求解,无需转换到其他域,如频域或复频域。这种分析方法具有直观性,可以帮助我们清晰地理解系统的物理过程。在第二章中,我们通常会接触到一阶和高阶微分方程的解法,这些方程能够描述系统输入与输出之间的关系。 系统分析通常包括以下几个步骤: 1. **建立数学模型**:根据系统的物理结构和元件特性,建立系统的微分方程模型。这一步骤可能涉及到网络拓扑的分析,依据元件如电阻、电容、电感的约束来列出方程。 2. **求解微分方程**:利用经典法,例如分离变量法、积分因子法等,求解系统的微分方程。对于涉及δ(t)(冲激函数)的问题,我们需要特别考虑其性质。 3. **零状态响应与冲激响应**:零状态响应(Zero State Response, ZSR)是指系统在初始状态为零时,仅由外部激励引起的系统响应。冲激响应(Impulse Response, h(t))是系统对单位冲激输入的响应,它是分析线性时不变系统(LTI系统)的关键。 4. **卷积积分**:在时域分析中,卷积积分是一种重要的计算工具,用于找出系统对任意输入信号的响应。它将系统的冲激响应与输入信号相乘后积分,得到系统的输出。 5. **卷积的性质与图解法**:卷积具有交换性、结合性和分配性等基本性质,并可以通过图形方法直观理解。卷积图解法通过几何方式展示卷积的过程,帮助理解和计算复杂的信号处理问题。 6. **零输入响应和双零响应**:除了零状态响应,我们还会讨论零输入响应(Zero Input Response, ZIR),即在没有外部输入时,系统内部储能元件的自由振动。双零响应(Double Zero Response)则是ZSR和ZIR的组合。 在本章的学习过程中,我们将深入理解这些概念,并通过实例练习提升计算和分析能力。通过对线性系统完全响应的求解,掌握信号处理的基本技巧,为后续章节的学习打下坚实基础。
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