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2020國家電力電網二批招聘考試備考資料:通信類——信號與系統

2020-04-29 15:24:01 | 來源:湖南國企招聘網

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1.信號和系統分析的最基本的任務是獲得信號的特點和系統的特性。系統的分析和描述借助于建立系統輸入信號和輸出信號之間關系,因此信號分析和系統分析是密切相關的。

2.離散信號通常來自于對連續信號的抽樣,并且經常是等間隔抽樣。

3.連續信號可分為非奇異信號和奇異信號。當信號和信號的各階導數在整個時間區間都是連續時,稱為非奇異信號;當信號或信號的某階導數存在不連續點(跳變點)時,稱為奇異信號

4.動態系統與即時系統:系統在任意時刻的輸出只取決于同時刻的系統輸入,和系統過去的狀態無關,則稱為即時系統。如果系統的輸出不僅取決于同時刻的系統輸入,還取決于系統過去的狀態,則稱為動態系統。

即時系統不包含記憶元件。例如,對于電路系統,電感和電容能夠儲能,屬于記憶元件,電阻則屬于非記憶元件。因此,一個只包含電源和電阻的系統是即時系統,而包含了電感或電容的系統稱為動態系統。動態系統用微分方程或差分方程描述,即時系統用代數方程描述。

5.拉普拉斯變換是工程數學中常用的一種積分變換,又名拉氏轉換。拉氏變換是一個線性變換,可將一個有引數實數t(t ≥ 0)的函數轉換為一個引數為復數s的函數。拉普拉斯變換的這種運算步驟對于求解線性微分方程尤為有效,它可把微分方程化為容易求解的代數方程來處理,從而使計算簡化。在經典控制理論中,對控制系統的分析和綜合,都是建立在拉普拉斯變換的基礎上的。引入拉普拉斯變換的一個主要優點,是可采用傳遞函數代替常系數微分方程來描述系統的特性。這就為采用直觀和簡便的圖解方法來確定控制系統的整個特性、分析控制系統的運動過程,以及提供控制系統調整的可能性。

6.時不變系統和時變系統:如果系統元件的參數不隨時間變化,則稱為時不變系統;如果系統元件的參數隨時間變化,則稱為時變系統。對于時不變系統,如果系統激勵為e(t)時的系統響應是r(t),那么當系統激勵延時為e(t-τ)時,系統響應也應是r(t)的相同時間的延時,即r(t-τ)。

線性系統的時不變特性對應于系統方程(微分方程或差分方程)的常系數。

7.連續時間系統和離散時間系統:當系統的輸入(激勵)信號和輸出(響應)信號都是連續信號時,稱為連續時間系統。我們所熟悉的電路系統即為連續時間系統。連續時間系統通常用微分方程或微分方程組來描述。

當系統的輸入信號和輸出信號都是離散信號時,稱為離散時間系統。離散時間系統可以通過一個軟件程序來實現,在數字信號處理中大量使用。例如,在數字電度表中,首先對電壓和電流進行抽樣,得離散電壓和離散電流信號,然后則通過實時的數字計算,獲得離散的功率信號和電量信號,還可以分析諧波,計算諧波功率和電量。離散系統通常用差分方程或差分方程組來描述。

8.信號的分類:連續時間信號和離散時間信號;周期信號和非周期信號;典型連續非奇異信號。

9.線性系統和非線性系統:線性系統需要滿足疊加性和均勻性。所謂疊加性,即多個激勵信號作用于系統時所產生的響應等于每個激勵單獨作用時所產生的響應的疊加。所謂均勻性,即激勵信號變化某個倍數時,響應也變化相同的倍數。

當系統為動態系統時,系統的響應不僅取決于激勵,還取決于系統的儲能,即系統的初始狀態,系統的響應和激勵之間不可能滿足疊加性和均勻性。因此,嚴格意義上的線性系統不可能是動態系統,只能是即時系統。

10.系統的分類:連續時間系統和離散時間系統;動態系統與即時系統;線性系統和非線性系統;時不變系統和時變系統。

11.因果系統和非因果系統:如果系統在任意時刻的響應只和當前和過去的激勵有關,和未來的激勵無關,則是因果系統。如果系統的響應和未來的激勵有關,則是非因果系統。實際的物理可實現系統,如電路系統、機械系統等,必然是因果系統,非因果系統是物理不可實現的,因此因果系統也稱為物理可實現系統。

12.信號與系統的時域和頻域特征

時域是描述數學函數或物理信號對時間的關系。例如一個信號的時域波形可以表達信號隨著時間的變化。 若考慮離散時間,時域中的函數或信號,在各個離散時間點的數值均為已知。若考慮連續時間,則函數或信號在任意時間的數值均為已知。 在研究時域的信號時,常會用示波器將信號轉換為其時域的波形。

頻域是描述信號在頻率方面特性時用到的一種坐標系。對任何一個事物的描述都需要從多個方面進行,每一方面的描述僅為我們認識這個事物提供部分的信息。例如,眼前有一輛汽車,我可以這樣描述它方面1:顏色,長度,高度。方面2:排量,品牌,價格。而對于一個信號來說,它也有很多方面的特性。如信號強度隨時間的變化規律(時域特性),信號是由哪些單一頻率的信號合成的(頻域特性)。

 

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