连续时间系统频域分析0902重点难点课件

第三章连续时间信号与系统的频域分析1第三章连续时间信号与系统的频域分析1主要内容

周期信号的频谱分析——傅里叶级数，建立信号频谱的概念。（傅里叶级数相当于傅里叶变换的一种特殊表达形式）。

非周期信号的频谱分析——傅里叶变换以及性质，掌握傅里叶分析方法的应用。抽样信号的傅里叶变换，引入抽样定理,。为将连续信号离散化做理论准备。2主要内容周期信号的频谱分析——傅里叶级数，建立信号频谱的概系统f(t)y(t)h(t)时域关系:y(t)=f(t)*h(t)

[卷积关系]频域关系:[乘积关系]系统零状态响应：3系统f(t)y(t)h(t)时域关系:y(t)=f1)周期信号的频谱分析－傅里叶级数第3-1讲41)周期信号的频谱分析－傅里叶级数第3-1讲4第一节周期信号的频谱分析－傅里叶级数三角函数形式的傅氏级数函数的对称性与傅里叶级数的关系指数函数形式的傅氏级数两种傅氏级数的关系频谱图确定信号的基频和周期周期矩形脉冲信号的频谱信号的频带宽度5第一节周期信号的频谱分析－傅里叶级数三角函数形式的傅氏级总结3-1(1)主要内容:周期信号的三角傅立叶级数信号的对称性域傅立叶级数的特点1.周期信号展开成三角傅立叶级数的物理意义2.非周期信号在(0,T)能用三角傅立叶级数表示吗?3.判断信号三角傅立叶级数的特点4.如何理解信号由时域→频域的分析(频谱分析)6总结3-1(1)主要内容:周期信号的三角傅立叶级数1.周期信总结3-1(2)主要内容:1)周期信号的指数傅立叶级数2)两种傅立叶级数的关系3)周期信号频谱特点难点:2)信号对称性域傅立叶级数的特点3)两种傅立叶级数的关系

7总结3-1(2)主要内容:1)周期信号的指数傅立叶级数难周期方波8周期方波8幅度频谱相位频谱9幅度频谱相位频谱91)非周期信号的频谱分析－傅里叶变换第3-2讲101)非周期信号的频谱分析－傅里叶变换第3-2讲10第二节非周期信号的频谱分析－傅里叶变换傅里叶变换傅里叶变换的表示傅里叶变换的物理意义傅里叶变换的存在条件11第二节非周期信号的频谱分析傅里叶变换11总结3-2主要内容:1)非周期信号的傅立叶变换2)典型非周期信号傅立叶变换3)非周期信号频谱特点难点:1)非周期信号的傅立叶变换推导(理解)

2)典型非周期信号傅立叶变换推导(理解)

12总结3-2主要内容:1)非周期信号的傅立叶变换难点:1矩形脉冲信号－门函数13矩形脉冲信号－门函数13频谱图幅度频谱相位频谱频宽：14频谱图幅度频谱相位频谱频宽：14信号类别频谱特点分析方法物理意义典型信号（连续）周期信号离散性、谐波性、收敛性（非周期）Fourier级数频谱谱线：频率分量的幅度P53周期方波（连续）非周期信号连续性（非周期）Fourier变换频谱密度：单位频带上的频谱值P60方波15信号类别频谱特点分析方法物理意义典型信号（连续）周期信号离散1)傅里叶变换的性质第3-3讲161)傅里叶变换的性质第3-3讲16第三节傅里叶变换的性质线性性质对称性质尺度变换性质时移特性

频移特性微分性质

时域积分性质卷积定理17第三节傅里叶变换的性质线性性质17总结3-3主要内容:1)傅立叶变换性质2)利用性质求信号频谱

难点:1)利用性质求频谱(熟能生巧)

18总结3-3主要内容:1)傅立叶变换性质难点:1)利用1)周期信号的傅立叶变换

2)信号的功率谱与能量谱

3)调制和解调

第3-4讲191)周期信号的傅立叶变换

2)信号的功率谱与能量谱

3)调制第四节周期信号的傅立叶变换正弦信号的傅里叶变换一般周期信号的傅里叶变换如何由F0(jω)求应用——单位冲激序列的傅氏变换应用——周期矩形脉冲序列的傅氏变换20第四节周期信号的傅立叶变换正弦信号的傅里叶变换20第五节信号的功率谱与能量谱问题的提出周期信号的功率谱非周期信号的能量谱能量谱与振幅谱的关系21第五节信号的功率谱与能量谱问题的提出21第六节调制和解调问题的提出调制与解调应用1：频分复用应用2：（时分复用）22第六节调制和解调问题的提出22总结3-4主要内容:1)周期信号的傅立叶变换(物理概念)2)信号功率谱与能量谱（能量守衡原理）3)调制与解调(频谱搬移原理)

难点:1)周期信号的傅立叶变换(原理与计算)2)调制与解调(原理与计算)

23总结3-4主要内容:1)周期信号的傅立叶变换(物理概念)难例方法一：先标度变换，再时延方法二：先时延再标度变换相同24例方法一：先标度变换，再时延方法二：先时延再标度变换相同21)连续时间系统的频谱分析

第3-5讲251)连续时间系统的频谱分析

第3-5讲25第7节连续时间系统的频谱分析从时域卷积到频域相乘LTI频谱分析原理系统函数与频谱分析求法系统频谱分析举例1：信号无失真传输系统频谱分析举例2：理想滤波器可实现滤波器的约束条件26第7节连续时间系统的频谱分析从时域卷积到频域相乘26总结3-5主要内容:1)连续时间系统的频谱分析(求法)2)信号无失真传输（条件与原理）3）理想滤波器（原理）

难点:1)连续时间系统的频谱分析(求法)2)理想滤波器（原理）

27总结3-5主要内容:1)连续时间系统的频谱分析(求法)难1)信号的抽样与恢复第3-6讲281)信号的抽样与恢复第3-6讲28

第8节信号的抽样与恢复1.问题的提出(数字化)2信号抽样理想抽样3.信号恢复信号的恢复29第8节信号的抽样与恢复1.问题的提出(数字化)29总结3-6主要内容:1)抽样信号的傅立叶变换(频谱特点)1)取样定理（原理）2)信号的恢复(条件)难点:信号取样率的计算

30总结3-6主要内容:1)抽样信号的傅立叶变换(频谱特点)3第三章连续时间信号与系统的频域分析31第三章连续时间信号与系统的频域分析1主要内容

周期信号的频谱分析——傅里叶级数，建立信号频谱的概念。（傅里叶级数相当于傅里叶变换的一种特殊表达形式）。

非周期信号的频谱分析——傅里叶变换以及性质，掌握傅里叶分析方法的应用。抽样信号的傅里叶变换，引入抽样定理,。为将连续信号离散化做理论准备。32主要内容周期信号的频谱分析——傅里叶级数，建立信号频谱的概系统f(t)y(t)h(t)时域关系:y(t)=f(t)*h(t)

[卷积关系]频域关系:[乘积关系]系统零状态响应：33系统f(t)y(t)h(t)时域关系:y(t)=f1)周期信号的频谱分析－傅里叶级数第3-1讲341)周期信号的频谱分析－傅里叶级数第3-1讲4第一节周期信号的频谱分析－傅里叶级数三角函数形式的傅氏级数函数的对称性与傅里叶级数的关系指数函数形式的傅氏级数两种傅氏级数的关系频谱图确定信号的基频和周期周期矩形脉冲信号的频谱信号的频带宽度35第一节周期信号的频谱分析－傅里叶级数三角函数形式的傅氏级总结3-1(1)主要内容:周期信号的三角傅立叶级数信号的对称性域傅立叶级数的特点1.周期信号展开成三角傅立叶级数的物理意义2.非周期信号在(0,T)能用三角傅立叶级数表示吗?3.判断信号三角傅立叶级数的特点4.如何理解信号由时域→频域的分析(频谱分析)36总结3-1(1)主要内容:周期信号的三角傅立叶级数1.周期信总结3-1(2)主要内容:1)周期信号的指数傅立叶级数2)两种傅立叶级数的关系3)周期信号频谱特点难点:2)信号对称性域傅立叶级数的特点3)两种傅立叶级数的关系

37总结3-1(2)主要内容:1)周期信号的指数傅立叶级数难周期方波38周期方波8幅度频谱相位频谱39幅度频谱相位频谱91)非周期信号的频谱分析－傅里叶变换第3-2讲401)非周期信号的频谱分析－傅里叶变换第3-2讲10第二节非周期信号的频谱分析－傅里叶变换傅里叶变换傅里叶变换的表示傅里叶变换的物理意义傅里叶变换的存在条件41第二节非周期信号的频谱分析傅里叶变换11总结3-2主要内容:1)非周期信号的傅立叶变换2)典型非周期信号傅立叶变换3)非周期信号频谱特点难点:1)非周期信号的傅立叶变换推导(理解)

2)典型非周期信号傅立叶变换推导(理解)

42总结3-2主要内容:1)非周期信号的傅立叶变换难点:1矩形脉冲信号－门函数43矩形脉冲信号－门函数13频谱图幅度频谱相位频谱频宽：44频谱图幅度频谱相位频谱频宽：14信号类别频谱特点分析方法物理意义典型信号（连续）周期信号离散性、谐波性、收敛性（非周期）Fourier级数频谱谱线：频率分量的幅度P53周期方波（连续）非周期信号连续性（非周期）Fourier变换频谱密度：单位频带上的频谱值P60方波45信号类别频谱特点分析方法物理意义典型信号（连续）周期信号离散1)傅里叶变换的性质第3-3讲461)傅里叶变换的性质第3-3讲16第三节傅里叶变换的性质线性性质对称性质尺度变换性质时移特性

频移特性微分性质

时域积分性质卷积定理47第三节傅里叶变换的性质线性性质17总结3-3主要内容:1)傅立叶变换性质2)利用性质求信号频谱

难点:1)利用性质求频谱(熟能生巧)

48总结3-3主要内容:1)傅立叶变换性质难点:1)利用1)周期信号的傅立叶变换

2)信号的功率谱与能量谱

3)调制和解调

第3-4讲491)周期信号的傅立叶变换

2)信号的功率谱与能量谱

3)调制第四节周期信号的傅立叶变换正弦信号的傅里叶变换一般周期信号的傅里叶变换如何由F0(jω)求应用——单位冲激序列的傅氏变换应用——周期矩形脉冲序列的傅氏变换50第四节周期信号的傅立叶变换正弦信号的傅里叶变换20第五节信号的功率谱与能量谱问题的提出周期信号的功率谱非周期信号的能量谱能量谱与振幅谱的关系51第五节信号的功率谱与能量谱问题的提出21第六节调制和解调问题的提出调制与解调应用1：频分复用应用2：（时分复用）52第六节调制和解调问题的提出22总结3-4主要内容:1)周期信号的傅立叶变换(物理概念)2)信号功率谱与能量谱（能量守衡原理）3)调制与解调(频谱搬移原理)

难点:1)周期信号的傅立叶变换(原理与计算)2)调制与解调(原理与计算)

53总结3-4主要内容:1)周期信号的傅立叶变换(物理概念)难例方法一：先标度变换，再时延方法二：先时延再标度变换相同54例方法一：先标度变换，再时延方法二：先时延再标度变换相同21)连续时间系统的频谱分析

第3-5讲551)连续时间系统的