大牛讲解信号与系统，谈谈你心目中的《信号与系统》课程?

我相信很多朋友和我一样，都是工科电子类专业的，学了很多信号课，毕竟什么也没学。 背诵公式参加考试，毕业，然后交给老师，然后~~~

首先问“卷积有什么用”。 有人抢劫说，“卷积”是为了学习“信号与系统”这门课的后续章节而存在的。 我大声喊道，把他拖出来去死！ ) )

给我讲个故事：张三刚应聘电子产品公司当测试员，没学过“信号与系统”这门课。 有一天，他得到了产品。 开发者说产品有输入端子和输出端子，有限的输入信号只能得到有限的输出。

然后，经理让张三测试输入sin(t )秒)的信号时(有信号发生器)，该产品输出的波形。 张三照做的，用了波形图。

“好啊。 “”经理说。 然后经理给了三一榻榻米A4纸。 \’这里有成千上万个信号，都用公式说明，输入信号的持续时间也是固定的。 以下产品的输出波形是什么？ \” \”

下一位张先生是无知的。 他在心里说：“上帝，帮帮我吧。 你怎么画这些波形图？ “”于是神出现了。 “张三，你只要做一次测试，就可以用数学的方法画出所有输入波形对应的输出波形”。

上帝接着说：“给产品一个脉冲信号，能量为1焦耳，输出的波形将被描绘出来！ ”张三照做了。 “然后呢？ \” \”

上帝还会对\’某个输入波形，将其细分成无数个小脉冲输入产品，想象叠加后的结果就是你的输出波形。 想象一下这些小脉冲并排进入你的产品，每一个都会产生小输出。 绘制时序图时，输入信号的波形似乎反而进入了系统。\’

张三恍然大悟：“啊，输出的结果要积分了！ 感谢上帝。 这个方法的名字是什么？ \’上帝说：“我叫卷积！ “”从此，张三的工作轻松多了。 每次经理让他测试几个信号的输出结果，张三只要用A4纸微积分就交任务！

请参见——————————————————- –

张三开心地工作着，有一天，平静的生活被打破了。 总经理拿来一个小电子设备，接在示波器上，对张三说。 “你看，这个小机器制作的波形不能用简单的函数来解释。 而且，那个不断发出信号。 但幸运的是，这个连续信号每小时都会重复。 张三，你测试一下连接我们的设备后，会产生什么样的输出波形！ \’ \’

张三摆手：“输入信号是无限长的时间，我必须测试无限长的时间才能得到稳定、重复的波形输出吗？ \”嗯

社长生气了。 “无论如何请交给我收拾。 否则你会被炒鱿鱼的！ \” \”

张三说：“这次的输入信号一直出现到公式中，波形很混乱。 时间无限长，也无法卷积了。 我们该怎么办？ \’ \’

及时地，上帝又出现了：“把混乱的时域信号映射到另一个数学域，计算完成后重新映射。”

\’宇宙中所有的原子都在旋转和振动。 时间信号可以认为是几个振动重叠的效果，也就是可以确定的具有一定的频率特性。\’

\’给你数学函数f。 时域无限的输入信号在f域是有限的。 时域波形混乱的输入信号在f域中是整齐的，容易观看。 这样就可以计算了\’

\’同时，时域卷积在f域是简单的乘法关系，可以证明给你\’。 计算有限程序后，将f(-1 )逆变换回时域，即可得到输出波形。 接下来是你的数学计算。 \’ \’

张三谢跨越了神，保护了他的工作。 后来，他知道f域的变换有一个叫傅立叶的名字。 是什么？

随后，公司开发了新型电子产品，输出信号为无限时间长度。 这次，张三开始学拉普拉斯……后文：不是我们学的不好，而是因为教材不好。 老师说的也不好。 我很享受谷歌的面试问题。 像老奶奶一样用三个词清楚地说出什么是数据库。 这样的命题很好。 对一个命题的理解不够深刻，对一个事物的设计哲学思考不够透彻，就会陷入死记硬背公式、数学推导、积分、做题的细节泥潭。 我没时间回答“为什么要这么做”。 大学老师做不到的“厚书薄读”，讲不出哲学道理，一味翻ppt，做无聊的数学证明，责备“当今学生一代不如一代”，有什么意义吗？ 什么是频率，什么是系统？ 这篇文章试着展开傅立叶变换f。 注意，傅里叶变换的名称f可以指示频率的概念，或者可以包括任何其他概念。 这仅仅是因为，为了解决计算问题而构建的概念模型(例如，时域无限长的输入信号如何获得输出信号)。 试着把傅立叶变换看作c语言的函数，把信号的输出输出问题看作IO的问题吧。 而且，很难解决的x-y问题都可以用x-f(x )-f-1(x ) x )-y得到。

1 .什么是频率？ 是基本假设。 任何信息都有关于频率的特性。 音频信号的音高、光谱、电子振动的周期等。 我们抽象出每一个共振运动的概念，数学名称叫做频率。 假设在x-y平面上有在原点周围进行半径为1的等速圆运动的原子，如果假设x轴为时间，则该圆运动在y轴上的投影将成为sin(t )的波形。 我相信中学生能理解这个。

那么，不同的频率模型其实对应不同的圆运动速度。 圆运动的速度越快，sin(t )的波形越窄。 频率缩放有两种模式

) a )旧收音机使用磁带作为音乐媒体。 我们快播出的时候，我们觉得歌的声音变得奇怪，调子变高了。 那是因为“圆运动”的速度加倍了，一个个声音成分的sin(t )输出变成了sin(t )。

) b )在CD/计算机上，即使歌手在快进或全速前进，也不会出现音调变高的现象。)由于在快进的情况下采用了时域采样的方法，所以虽然舍弃了波形，但是承载了信息的输出波形在宽度和宽度上没有变化

2. F变换得到的结果中有负/复数的部分，有什么物理意义吗？ 解释： f变换是数学工具，没有直接的物理意义，负数/复数的存在只是为了计算的完整性。

3 .信号与系统这门课的基本主旨是什么？ 对于通信和电子类学生来说，我们的工作往往是设计OSI层模型中的物理层技术。 该技术的复杂性首先在于必须确立传输介质的电气特性。 通常不同的传输介质对不同频带的信号有不同的处理能力。 通过以太网电缆处理基带信号，广域网光发出高频调制信号，移动通信、2G和3G需要分别具有不同的载波频率特性。 这些介质(空气、电线、光纤等)对某个频率的输入传输一定的距离后，能得到几乎一定的输入吗？

那么，根据媒体的频率建立数学模型。 同时，知道介质的频率特性，如何设计使在此基础上传输的信号达到理论上的最大传输速度？ —这就是信号和系统这门课引导着我们的世界。

当然，信号和系统的应用不仅局限于此，还涉及香农的信息论，可以用于信息处理(语音、图像)、模式识别、智能控制等领域。 如果计算机专业的课程是数据表示的逻辑模型，信号和系统将建立更基础的、表达某种物理意义的数学模型。 数据结构知识可以解决逻辑信息的编码和纠错，信号知识有助于设计码流的物理载体(逻辑纠错失去意义)。

在工业控制领域，计算机的应用是以各种数模转换为前提的。 那么，首先设计可以利用的数学变换模型，对于由各种物理现象产生的连续模拟信号(温度、电阻、大小、压力、速度等)如何由特定的设备变换为有意义的数字信号。

4 .系统的设计方法？ 设计物理系统函数(连续或离散状态)、有输入、有输出，其中间的处理过程与具体的物理实现相关联，这些课程并不关心() )电子电路设计？ 请参阅。 信号和系统只不过是为了特定的需要设计系统函数。 系统函数的设计假设是用函数表示输入和输出。 例如，sin(t )。 分析的方法是将一个复杂的信号分解成几个简单的信号并累加，具体过程是很多微积分的东西，具体的数学运算不是这门课的中心思想。

系统里有那些种类吗？ ( a )按功能)调制解调)信号采样和重构)叠加，由滤波、放大器、相位调节、信号时钟同步、负反馈锁相环和一些子系统构成的更复杂的系统)绘制系统流程图接近编写程序的逻辑流程图吗？ 确实，在符号空间里没有区别。 接下来是离散状态的数字信号处理(后续课程)。

) b )系统类别、无状态系统、有限状态机、线性系统等。 物理层的连续系统函数是复杂的线性系统。

5 .最好的教材？ 符号系统的核心是集合论，不是微积分。 如果没有集合论建立的系统，用于实现的微积分就没有意义。 我连运算了半天到底要做什么都不知道。 从计算机的角度学习信号和系统，最好的教材之一是structureandinterpretationofsignalsandsystems，作者是UC Berkeley的edwarda.leeandpravinvaraiya-Berkeley 人类国内的教材都是数学推导，不从认识论和需要出发来讨论，就看不到通篇中的目的方法论，不肯说这些推导是出于什么目的、用于获取什么、用于建设什么、用于防范什么，本末倒置

抽样定理是什么？ 1 .打个比方