1 基本概念
系统的性质(system properties):(1)记忆系统(memory system):输入包含当前时刻之外的其他时刻;无记忆系统(memoryless system):输入仅与当前时刻相关;(2)因果系统(casual system):输出只取决于当前和该时刻之前的输入;(3)稳定性(stability): ,;(4)时变性(time invariance):系统自身性质与时间是否相关(判断方法:对信号先时移再变换与先变换再时移是否相等)(5)线性性(linearity):判断方法,已知 , 计算 是否成立
(相关资料图)
2 求解卷积(convolution)
Convolution Sum
Convolution Integral
卷积的求解法:
常用:图解法(画出x和h,确定重合区域,最后计算即可)
利用性质计算
3 求解微分方程(Differential Equation)
高数中教的是通解+特解的解法,这里不再赘述,而从物理意义上,我们更多使用零输入响应和零状态响应来理解
零输入响应(zero-input response):理解成x(t) = 0
零状态响应(zero-state response):理解成y(0) = y'(0) = y''(0) = ... = 0
具体求解可以书上或者作业题找一道练练手,反正就是解两个微分方程呗,靠高数了
4 傅里叶级数(Fourier Series)
对于满足Dirichlet条件的周期函数,傅里叶级数可以把一些类波函数表示成一些三角函数相加
连续时间域上的傅里叶级数(CTFS)
CTFS性质
线性性: ,则
Time Shifting: ,则
Time Reversal:, 则
共轭: , 则
微分性: , 则
积分性: , 则
相乘: ,则
Parseval Relation(等式的两边均代表平均功率)
离散时间域上的傅里叶级数(DTFS)
常见求FS的方法,
定义法:利用CTFS和DTFS的系数定义来求
运用展开式,将三角函数展开为指数形式,常用公式 , ,然后比较系数即可
5 傅里叶变换
连续时间傅里叶变换(CTFT)
然后这里主要涉及到的题型是傅里叶变换的求解,同时从这几年期末考试的情况来看,基本的傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换是会在appendix里面给出的,所以不需要去背常用的一些FT/LT/ZT,我们需要重点关注的是性质,然后灵活应用性质即可。对于性质,个人建议的学习方法是考前全部自己手推一遍,然后现在复习的时候就尽可能不要翻书了,把性质要牢记于心。上学期考数理方法的时候就感觉这个复习方法很好用,性质很快就熟记了
CTFT性质
线性性:,则
Time Shifting:
Frequency Shifting: , 则
Time/Frequency Scaling: , 则
共轭: , 则
微分性: , 则
积分性: , 则
对偶性:
相乘: ,则
Parseval Relation
离散时间傅里叶变换(DTFT)
DTFT性质
线性性:
Time Shifting: ,
Frequency Shifting:
共轭:
微分性: , 则
积分性: , 则
相乘:
卷积:
Parseval Relation
System Analysis
主要利用的性质
微分性:
积分性:
解答:利用微分性可得
(利用基本的Pair即可)
调制与解调(Modulation & Demodulation)
可以看一个例子来理解,这一块基本考试就是这一种方式了,会考察调制的结果,然后设计一个解调函数。
调制结果的计算比较简单,只需要利用公式
解调的话一般来说还是需要利用函数平移,然后利用一个低通滤波器即可。这一块要求不高,简单理解即可。
采样(Sampling)
采样定理就是需要保证采样值可以包含原始信号的所有信息,被采样的信号可以不失真地还原成原始信号。
要求:
6 拉普拉斯变换(Laplace Transform)
Laplace Tranform和Fourier Transform之间重要的区别在于LT有ROC限制,满足条件的ROC应该是使得 成立的 Re{s}
关于ROC的pole图,大家可以参考一下其他资料(受篇幅限制),理解起来不难,有些题可能需要你画出来pole。
求Laplace反变换, .
求解方法,先拆分成常见形式(系数可以用留数定理,很快可以算出来),最后别忘了对ROC分类讨论
其他一些常见形式,
, 待定系数同样用留数定理可快速求解
,一般可以写成三角函数的形式
LT性质与FT类似,在此就不占用空间啦(主要b站有公式上限orz)
初值/终值定理
system是否casual/stable的判断
casual system:最右端极点在右半平面
stable system:jw轴包含在ROC内即可
Steady-state Response
输入为
输出为
然后相关的系统框图需要有一定了解,个人认为系统框图可以考场现推,没有太大的必要死记硬背,就先把x的一阶二阶导设出来,然后化简式子连接即可。
然后还有一类题是用LT解微分方程,有初始值时,需要注意以下即可
7 Z变换(Z Transform)
最常见的z变换pair基本就是 然后针对ROC,x[n]若为右单边, ; x[n]若为左单边, ; x[n]若为双边, 是一个圆环
反z变换的求法
先做 , 然后利用留数定理拆分成以下形式
得到反变换形式,
ZT性质与FT类似,在此就不占用空间啦(主要b站有公式上限orz)
初值定理与终值定理
system是否casual/stable的判断
LTI stable: ROC包含单位圆
LTI casual: 在无穷远处收敛,即H(z)分母阶数比分子高,ROC包含z平面上的无穷
系统框图个人感觉和Laplace差不多,其实这仨掌握一个其他都是同理的。
解微分方程:
欢迎各位大佬提出建议啦~b站只允许插100个公式+图片,所以很多内容被迫删除,选取了最重要+最基础的一些
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