信号与系统的三种变换
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信号分为离散信号和连续信号,数字信号和模拟信号,每一种信号的处理都可以用到傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换这三种变换。
这三种变换都有各自的特点和研究范围,傅里叶变换以频率为自变量研究系统的频域特性,拉普拉斯变换以平面坐标形式的复数s为自变量研究复频域特性,Z变换以极坐标形式的复数z为自变量研究离散时间系统的复数域特性。另外,这三种变换都有相似的性质如:线性、尺度变换、时移性、频移性、卷积定理、时域微分与积分等。
傅里叶变换公式表信号与系统利用傅里叶变换分析信号与系统,将只局限与系统的冲击响应有傅里叶变换的情况,既满足狄利克雷条件。但还有不满足此条件的信号可以用拉普拉斯变换。
拉普拉斯变换可以简化计算,通过正变换到复频域在进行各种运算可以得到信号的响应,然后通过反变换再转换为时域里的时间函数,
可以简化运算。
Z变换是对离散序列进行的一种数学变换,可以用于线性时不变差分方程的求解,从而很方便的求解离散的信号响应,在求解时起到简化作用。
信号与系统是一门很重要的基础课,将应用于很多领域如数字电路,电路设计中队信号的处理与运算等。总之,学好信号与系统会受益匪浅,对以后的学习有很大帮助。
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