信号与系统课程论文

信号与系统课程论文题目：生活在信号的世界学院：信息与电气工程学院专业：班级：姓名：学号：2014年6月生活在信号的世界——对系统函数零极点分布的时域特性的理解与认识生活处处皆信号，所谓处处留心皆学问。从小就听村里的调频大广播，有时会出现呲啦呲啦的声音，街头的老大爷会说那是信号不好；上幼儿园了，老师教我们“红灯停、绿灯行，走路遵守信号指示”；邻居买了大哥大，说屋里信号不好，每次都在院里打电话；烽火台也是为了传递信号……原来这是电磁信号、交通信号、移动信号、军事信号……信号与系统学了这一学期，或多或少都学到了不少知识。我就从几个方面谈谈我对信号与系统的认识，而开篇是我在未开课时，对信号的理解。信号与系统包括信号的基本运算、线性时不变系统时域分析、线性时不变系统频域分析、连续和离散信号的傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等等。学习好信号理解定义和明白公式推导的来龙去脉，通过多做题，记住公式及时整理公式，不混淆各种信号。这是我对系统函数零极点分布的时域特性的理解与认识。系统零状态响应的拉普拉斯变换与激励的拉普拉斯变换之比称为“系统函数”（或网络函数），以11.()().()mjjmiiszssp表示。其中jz表示第j个零点的位置，ip表示第i个极点的位置。连续时域傅里叶变换拉斯变换在通信中的应用离散时域Z变换DTFT状态空间（反馈）DFT、FFT数字滤波系统函数及其零极点分布在连续、线性、时不变系统分析中，是不可缺少的强有力地工具。由于系统函数与冲激函数应是一对拉氏变换，因此只要知道在S平面上零极点的分布情况，就可以判断系统的特性，从而获得系统的性能。然而，复频域这个概念，包含了实部和虚部。我们对它的理解也只局限于以前的数学计算，而对在拉氏变换中的物理含义很难理解，这是一个完全陌生的抽象概念，而且拉普拉斯变换的积分区间是复数，用数学方法也是比较难计算的。上图是我用matlab仿真的图像，左图为复频域坐标系，显示系统函数的零极点在坐标系中的位置（分别用圆点和叉表示）；右图为时间域坐标系，显示系统函数对应的冲激响应的波形（这不是同一个函数的波形，只是为了方便观察选的）。知道零极点的分布后，可以很容易地确定零极点的位置对系统特性的影响。在极点附近时，极点矢量长度最短因而幅度特性可能出现峰值，且极点愈靠近单位圆，极点矢量长度愈短，峰值愈高愈尖锐。如果极点在单位圆上，则幅值特性为，系统不稳定。对于零点，情况相反。在零点附近，零点矢量长度变短，幅度特性将出现谷值，零点愈靠近单位圆，谷值愈接近零。当零点处在单位圆上时，谷值为零。由此可以看出：极点位置主要影响频响的峰值位置及尖锐程度，零点位置主要影响频响的谷点位置及形状。用系统函数的极点分布可以分析系统的因果性和稳定性，因果系统其单位脉冲响应h(n)一定满足：当n0时，h(n)=0，那么其系统函数H(z)的收敛域一定包含。系统稳定要求()nhn，收敛域包含单位圆。所以系统因果且稳定，-4-3.5-3-2.5-2-1.5-1-0.500.51-2-1.5-1-0.500.511.52RealPartImaginaryPart收敛域包含和单位圆，那么收敛域表示为：,01rzr。也就是说系统函数的全部极点必须在单位圆内。跟着邹老师学了一学期的信号与系统，不只是在专业方面有了新的认识与突破，在为人处事方面也学到了很多。思考问题的角度更趋向于多角度、多层面的去看待。看待分专业问题时，许多同学都去抢那一个专业，没有分析自己对什么感兴趣，将来就业是否从事本专业，是否从事这个方向。没有冷静的看待问题，跟着大部分人选，结果许多人，就被调剂了。对待诚信，大学生就业等等，老师给予了我们许多的帮助，为我的人生指明了方向。大学生活就剩下两年了，专业课学习才刚刚开始，学如逆水行舟不进则推。看看匆匆流逝的时间，感觉自己还有许多的事没做，过去的两年，我的时间用来学习，做社会实践，大学生下乡，电子科技协会义务维修，接触更多的知识在电气工程实验室提高自己的工程时间能力。但我觉得还不够，无论以后考研，还是直接就业，社会还是需要能直接上手的人，珍惜我仅剩两年的大学时光，抓紧填补学识的空白。不仅仅是在信号与系统，更在其他的专业课上，甚至生活的其他领域。第一次，写工科论文没有经验，希望老师谅解，这也是跟邹老师的一次交流吧，再次感谢老师一学期的谆谆教导。参考资料：[1]郑君里信号与系统高等教育出版社，2000[2]吴大正信号与线性系统分析高等教育出版社，2004年第三版[3]公式编辑器[4]MATLAB软件