系統的概念及分類

系統定義與典型系統舉例

1.系統定義

系統(system)：是指若干相互關聯的事物組合而成具有特定功能的整體。 表示如下：

系統的基本作用：對輸入信號進行加工和處理，將其轉換為所需要的輸出信號。

系統模型

系統模型：對實際系統的理想化。

集中參數系統：忽略電磁輻射，即電場和磁場可分別用C,L表示，且能量傳輸不需要時間。 電路尺寸<<波長。

分布參數系統：電磁輻射，電磁能在傳輸線連續分布，且能量傳輸需要時間。 電路尺寸與波長相近。 如微波傳輸系統。

系統的狀態

定義: 系統在任意時刻t0的狀態，是指取該時刻最少數目的一組數，這組數連同t0以后的輸入足以確定t>t0時刻的輸出。

4.典型系統舉例

手機、電視機、通信網、計算機網等都可以看成系統，它們所傳送的電波、語音、音樂、圖像、文字等都可以看成信號。

系統分類：線性系統與非線性系統

1.線性性質

線性系統是指滿足線性性質的系統。

‘ . ’ 的意思是可以是連續信號也可以是離散信號

2.動態線性系統的判定條件

動態系統的響應不僅與激勵{ f (·) } 有關，而且與它過去的狀態{x(0)}有關，也稱記憶系統。 含有記憶元件(電容、電感等)的系統是動態系統。 否則稱即時系統或

無記憶系統。

當動態系統滿足下列三個條件時該系統為線性系統：

時變系統與時不變系統

1.時不變性質

時不變系統：系統輸入延遲多少時間，其零狀態響應也相應延遲多少時間。

2.時不變的直觀判斷方法

若f (·) 前出現變系數，或有反轉、展縮變換，則該系統為時變系統。

線性時不變(Linear Time-Invariant)系統，簡稱LTI系統。

LTI連續系統的微分特性和積分特性

因果與非因果系統

1.定義

因果系統是指零狀態響應不會出現在激勵之前的系統。

如下列系統均為因果系統：

而下列系統為非因果系統：