信号与系统是工程与科学领域的重要基础学科，主要研究信号的产生、传输、处理及系统对信号的作用。其核心内容与特点如下：

一、基本定义与分类

信号：

依赖时间或空间的物理量，如电压、电流等，本质是函数。例如，正弦波、阶跃波等典型信号。

系统：

对输入信号进行加工并产生输出信号的装置，可抽象为“输入-输出”函数（如线性时不变系统）。

二、核心研究内容

时域分析

- 研究信号随时间的变化规律，包括信号的叠加原理、微分方程求解等。

- 典型方法：拉普拉斯变换、Z变换等。

频域分析

- 将时域信号转换为频率域表示（如傅里叶变换、拉普拉斯变换的频域特性），分析信号的频率成分。

- 应用：滤波器设计、系统稳定性分析等。

复频域与状态变量分析

- 复频域分析（如相量分析）简化了多频率成分的处理。

- 状态变量法用于分析非线性系统。

三、应用领域

通信工程：

信号调制解调、信道传输分析。

自动控制：系统稳定性分析、控制策略设计。

信号处理：图像处理、语音识别。

生物医学工程：心电图分析、神经信号处理。

四、核心概念

线性时不变系统：满足叠加原理和时移不变性的系统。

稳定性：系统输出随时间增长的行为，常用极点位置判断。

频响特性：系统对不同频率信号的响应特性。

五、课程地位

电子信息类、通信类、控制类等专业的核心必修课。

为后续专业课程（如信号处理、控制原理）奠定理论基础。

通过学习信号与系统，学生可掌握信号分析、系统建模与仿真的方法，培养解决工程问题的数学建模能力。