SJTU Signal&System 期末整理
系統(tǒng)的性質(system properties):(1)記憶系統(tǒng)(memory system):輸入包含當前時刻之外的其他時刻;無記憶系統(tǒng)(memoryless system):輸入僅與當前時刻相關;(2)因果系統(tǒng)(casual system):輸出只取決于當前和該時刻之前的輸入;(3)穩(wěn)定性(stability):?,
;(4)時變性(time invariance):系統(tǒng)自身性質與時間是否相關(判斷方法:對信號先時移再變換與先變換再時移是否相等)(5)線性性(linearity):判斷方法,已知
?, 計算
是否成立
2 求解卷積(convolution)
Convolution Sum
Convolution Integral
卷積的求解法:
常用:圖解法(畫出x和h,確定重合區(qū)域,最后計算即可)
利用性質計算
3 求解微分方程(Differential Equation)
高數(shù)中教的是通解+特解的解法,這里不再贅述,而從物理意義上,我們更多使用零輸入響應和零狀態(tài)響應來理解
零輸入響應(zero-input response):理解成x(t) = 0
零狀態(tài)響應(zero-state response):理解成y(0) = y'(0) = ?y''(0) = ... = 0
具體求解可以書上或者作業(yè)題找一道練練手,反正就是解兩個微分方程唄,靠高數(shù)了
4 傅里葉級數(shù)(Fourier Series)
對于滿足Dirichlet條件的周期函數(shù),傅里葉級數(shù)可以把一些類波函數(shù)表示成一些三角函數(shù)相加
連續(xù)時間域上的傅里葉級數(shù)(CTFS)
CTFS性質
線性性:
,則 ?
Time Shifting:
?,則?
Time Reversal:
, 則?
共軛:
?, 則 ?
微分性:
?, 則 ?
?
積分性: ?
? , 則 ?
相乘:
,則?
Parseval Relation(等式的兩邊均代表平均功率)
離散時間域上的傅里葉級數(shù)(DTFS)
常見求FS的方法,
定義法:利用CTFS和DTFS的系數(shù)定義來求
運用展開式,將三角函數(shù)展開為指數(shù)形式,常用公式
?,
?,然后比較系數(shù)即可
5 傅里葉變換
連續(xù)時間傅里葉變換(CTFT)
然后這里主要涉及到的題型是傅里葉變換的求解,同時從這幾年期末考試的情況來看,基本的傅里葉變換、拉普拉斯變換和z變換是會在appendix里面給出的,所以不需要去背常用的一些FT/LT/ZT,我們需要重點關注的是性質,然后靈活應用性質即可。對于性質,個人建議的學習方法是考前全部自己手推一遍,然后現(xiàn)在復習的時候就盡可能不要翻書了,把性質要牢記于心。上學期考數(shù)理方法的時候就感覺這個復習方法很好用,性質很快就熟記了
CTFT性質
線性性:
,則?
Time Shifting:
?
Frequency Shifting:
, 則 ?
Time/Frequency Scaling: ?
, 則 ?
共軛: ?
?, 則 ?
微分性:
, 則 ?
積分性:
, 則 ?
對偶性:?
相乘:
,則 ?
Parseval Relation
離散時間傅里葉變換(DTFT)
DTFT性質
線性性:
Time Shifting: ?
?,
Frequency Shifting:
共軛:
??
微分性:
, 則 ?
積分性:
, 則 ?
相乘:
卷積:
Parseval Relation
System Analysis
主要利用的性質
微分性:
積分性:
E.G
解答:利用微分性可得
(利用基本的Pair即可)
調制與解調(Modulation & Demodulation)
可以看一個例子來理解,這一塊基本考試就是這一種方式了,會考察調制的結果,然后設計一個解調函數(shù)。


調制結果的計算比較簡單,只需要利用公式
解調的話一般來說還是需要利用函數(shù)平移,然后利用一個低通濾波器即可。這一塊要求不高,簡單理解即可。
采樣(Sampling)
采樣定理就是需要保證采樣值可以包含原始信號的所有信息,被采樣的信號可以不失真地還原成原始信號。
要求:?
6 拉普拉斯變換(Laplace Transform)
Laplace Tranform和Fourier Transform之間重要的區(qū)別在于LT有ROC限制,滿足條件的ROC應該是使得?成立的 Re{s}
關于ROC的pole圖,大家可以參考一下其他資料(受篇幅限制),理解起來不難,有些題可能需要你畫出來pole。
求Laplace反變換, E.G.
求解方法,先拆分成常見形式(系數(shù)可以用留數(shù)定理,很快可以算出來),最后別忘了對ROC分類討論
其他一些常見形式,
, 待定系數(shù)同樣用留數(shù)定理可快速求解
?,一般可以寫成三角函數(shù)的形式
LT性質與FT類似,在此就不占用空間啦(主要b站有公式上限orz)
初值/終值定理
system是否casual/stable的判斷
casual system:最右端極點在右半平面
stable system:jw軸包含在ROC內即可
Steady-state Response
輸入為
輸出為
然后相關的系統(tǒng)框圖需要有一定了解,個人認為系統(tǒng)框圖可以考場現(xiàn)推,沒有太大的必要死記硬背,就先把x的一階二階導設出來,然后化簡式子連接即可。
然后還有一類題是用LT解微分方程,有初始值時,需要注意以下即可
7 Z變換(Z Transform)
最常見的z變換pair基本就是 然后針對ROC,x[n]若為右單邊,
?; x[n]若為左單邊,
?; x[n]若為雙邊, 是一個圓環(huán)
反z變換的求法
先做
?, 然后利用留數(shù)定理拆分成以下形式
得到反變換形式,
ZT性質與FT類似,在此就不占用空間啦(主要b站有公式上限orz)
初值定理與終值定理
system是否casual/stable的判斷
LTI stable: ROC包含單位圓
LTI casual: 在無窮遠處收斂,即H(z)分母階數(shù)比分子高,ROC包含z平面上的無窮
系統(tǒng)框圖個人感覺和Laplace差不多,其實這仨掌握一個其他都是同理的。
解微分方程:
歡迎各位大佬提出建議啦~b站只允許插100個公式+圖片,所以很多內容被迫刪除,選取了最重要+最基礎的一些