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《信号与系统》笔记
信号与系统笔记 信号与系统是电气工程、电子工程以及相关领域的一门基础学科，它关系到我们如何理解、分析和处理各种物理现象中的信息。 核心在于将时域中的信息转化为频域的表示，反之亦然，这对于理解和设计各种电子系统至关重要。“信号与系统”这个词本身就包含了这两种关键的视角。 首先，信号的定义至关重要。 信号可以是任何随时间变化的物理量，比如电压、电流、声音、温度等等。 我们可以将信号分为连续信号和离散信号，连续信号是连续变化的，而离散信号则是周期性地采集的样本。理解信号的特性，如幅度、频率、相位、带宽等，是后续分析的基础。 接下来，我们谈谈系统的概念。 系统是指对信号进行处理的设备或过程。 线性时不变 (LTI) 系统是信号处理中最重要的一类，它具有叠加性、时不变性、线性不变性等特点。 了解这些特性可以帮助我们更好地分析和设计系统。 在时域分析中，我们主要使用微分方程来描述LTI系统的行为。 传递函数是描述LTI系统在频域特性的重要工具，它可以直接反映系统对不同频率信号的响应。 傅里叶变换是分析信号时域和频域关系的核心工具，它将时间域的信号分解成不同频率的正弦波的叠加。 频域分析也同样重要，它能让我们更直观地了解系统对不同频率信号的响应，从而进行系统设计和优化。 比如，一个低通滤波器可以只允许低频信号通过，而阻挡高频信号，这就是利用频域特性进行信号处理的常见方法。 总而言之，“信号与系统”这门学科的精髓在于建立信号与系统之间的桥梁，通过时域和频域的分析，最终实现对物理现象的精确描述和控制。
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信号与系统
2025-07-10
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