信号与系统是工程与数学领域的基础学科，主要研究信号的产生、传输、处理及系统响应。其核心内容可概括如下：

一、基本概念

信号

信号是随时间变化的物理量，用于传递信息，例如电信号、光信号、声信号等。根据时间特性分为确定性信号和随机性信号。

系统

由相互关联的部件组成的具有特定功能的整体，如通信系统、控制系统等。系统对输入信号进行加工并产生输出信号。

信息与消息

消息：

信息的载体（如语音、文字）。 - 信息：消息中有意义的内容（如语义）。

二、核心研究内容

信号的表示与分析

时域分析：

研究信号随时间的变化规律（如正弦波、阶跃波）。 - 频域分析：通过傅里叶变换将时域信号转换为频谱，或用拉普拉斯变换/ Z变换分析离散信号。

系统特性描述

时域响应：

系统输入信号后的输出时域表达式（如系统函数）。 - 频域特性：系统对不同频率成分的响应（如滤波器设计）。

信号传输与处理

传输线理论、调制解调技术（如AM、FM）、信号滤波与压缩等。

三、应用领域

通信工程：

信号编码、调制、解调及网络传输分析。- 自动控制：系统稳定性分析、控制器设计（如PID控制）。- 信息处理：图像处理、语音识别、数据压缩等。- 计算机科学：算法设计、嵌入式系统信号处理。

四、核心工具与方法

数学工具：微分方程、拉普拉斯变换、Z变换等。- 软件与算法：Python的signal库处理系统信号，MATLAB用于仿真分析。

总结

信号与系统是多学科交叉的领域，其理论基础为现代通信、控制、信息处理等技术提供支撑。通过学习该课程，可掌握信号分析、系统设计及工程应用的核心方法。