信號與系統的分析方法如下:
第壹種是微分方程法,解法有多種,因為初值條件的存在,這種方法並不方便。但是,其中有壹種衍生的方法值得註意——Heaviside展開法,就是用算子P代替微分與積分的符號,將微分方程轉換為代數方程求解。第二種是傅裏葉變化法,將具有微積分性質的電路元件變換為阻抗形式,然後再頻域中以阻抗網絡的形式進行分析。其實也就是《電路分析》中的相量法。
以上兩者,大家在熟練操作的情況下會發現非常相似,很多時候除了?p,1p?與?jω,1jω?這兩組算子的區別,公式的其他部分都是相同的。這也就印證了Heaviside展開法和相量法都有著積分變換的背景。
提到積分變換,我們應當意識到拉普拉斯變換的運用情形是包含傅裏葉變換的。因此,以上提到的兩種變換也能從拉普拉斯變換來推導。許多情況下,將算子p,1p?與?jω,1jω?替換為?s,1s?就可以得到復頻域的表達式。另外,考慮到拉氏變換的優點,許多寫不出傅氏變換,積分不收斂的情形仍然可以用拉普拉斯變換來來解決。
總結壹下,拉氏變換分析系統有三大好處:可包含初始狀態,避免微分方程,避免積分運算。