The shortest path between two truths in the real domain passes through the complex domain.
—— Hermann Hankel
What we know is very slight, what we don’t know is immense. Man follows only phantoms.
—— Pierre-Simon Laplace
Lecture Notes
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注:笔记中“逆变换不做要求”指的是“逆变换的复分析理论公式不做要求“,你仍需掌握基于查表方法的逆变换。
课程总览
老师:韩韬(电院副院长,同时也一定程度上关注、负责人工智能专业)
考核方式:30%平时成绩+70%期末考试。由于期末考试难度较大,所有人的平时成绩通常会给满分。
学习建议
在我看来《信号与系统》的知识体系可以由一些理学学科完全覆盖:
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《数学分析》:傅立叶变换
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《电路理论》:拉普拉斯变换
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《高中数学》:求解数列通项公式
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《大学物理》:求解微分方程
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《复变函数》:一些基础的概念,例如欧拉公式、奇点等(部分知识实则在高中亦有所接触)
如果你对以上学科掌握很好,那么你完全不需要在其知识的学习上有所付出;若有所欠缺,我推荐和以上所涉及的学科结合而看(复习)。当然,你需要清楚的了解信号与系统中的数学符号体系以及各类定义。
这里值得说明的是,掌握这些知识并不意味着你会在考试中考好,因为信号与系统考试是技巧性的,你需要敏锐地意识到每道题、哪种方法最便捷且快速。因此,请一定不要畏惧该学科,它只是看起来难;请一定要在考试中保持清醒的头脑,不要盲目的进行FLZ等变换。
以下是一些我认为很重要的性质、方法:
Intriguing Properties:
- 傅立叶变换与物理光学的联系:两 ( $N$ ) 个delta函数傅立叶变换——双 ( $N$ ) 缝干涉光强;门函数傅立叶变换——单缝衍射;$N$ 个门函数傅立叶变换—— $N$ 缝衍射。一起记忆可以一定程度的避免大脑 -Cache 内的冲突。
- 差分方程本质上就是高中数列通项公式求解,简单问题没有必要利用Z变换;同理微分方程亦没有必要用拉普拉斯变换硬算。(例如 “ $x[n]-2x[n-1]-3x[n-2]=n$ 的多项式” 完全可以用高中知识手撕)
- 已知 $Y(s)X(s)$ 关系和 $x(t)$ 以求 $y(t)$ 时,建议反推出 $y(t)=f(x(t))$ ,不要盲目用拉普拉斯反变换。
最重要的是,在复习时不要拘泥于知识点的复习,老师PPT和平时作业的题目更为有用,它们基本上就是考试题型。
同时,请对着考试附录复习各种变换的性质,因为考试时你可以通过附录快速的检索、回忆起这些性质。(例如给了阶跃函数和冲击函数的拉普拉斯变换,那么你也就清楚的知道了拉普拉斯积分、求导等性质)。
该门课程我有幸取得了总评97分的成绩,在我看来FLZ变换并非仅仅是数学公式,它们在微分方程求解 (“算子法”)、信号图像处理中的应用方是本质。
以上便是我所有的、真挚的建议。
如果你手里只有一把锤子,那么你可能会不自觉地把所有东西都当作钉子来看待。
—— 亚伯拉罕·马斯洛《科学心理学》