系统分类：一种整合和归纳各类系统的方法

从本质上看，通信实际上是在噪声背景下信号通过系统的过程。所谓系统，一般是指若干相互关联、相互作用的事物按一定规律组合而成的具有特定功能的整体。实际生活中存在各种各样的系统，如物理的、化学的、生物的、经济的。在分析属性各异的系统时，常常抽去具体系统的物理含义或社会含义而把它抽象为一个数学模型，然后用数学方法（或计算机仿真等））求出它的解答，并对所得结果赋予实际含义。需要注意的是，不同的物理系统经过抽象和近似，可能得到形式上完全相同的数学模型，也就是说，同一数学模型可以描述物理外貌截然不同的系统。

根据数学模型的不同，可对系统进行如下分类。

1.即时系统和动态系统

如果系统在任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入，而与它过去的状态无关，就称其为即时系统（或无记忆系统）。例如，全部由无记忆元件（如电阻）组成的系统就是即时系统，即时系统可用代数方程描述。

如果系统在任意时刻的输出不仅与该时刻的输入有关，而且还与它过去的状态有关，就称之为动态系统（或记忆系统）。含有记忆元件（如电感、电容、寄存器等）的系统就是动态系统，动态系统可用微分方程或差分方程描述，本书主要讨论动态系统。

2.线性系统与非线性系统

具有叠加性和齐次性的系统称为线性系统。所谓叠加性是指当几个激励信号作用于系统时，总的输出响应等于每个激励信号单独作用所产生的响应之和。而齐次性的含义是，当输入信号乘以某常数时，输出响应也被乘相同的常数。

判断方法如下：

假设系统的输入与输出满足关系式：

y(t)=T[f(t)]

如果满足

则该系统为线性系统，不满足叠加性或齐次性的系统是非线性系统。

3.时变系统与时不变系统(www.xing528.com)

时不变系统是指系统的特性不随时间变化的系统。其输出仅取决于系统的输入，而与输入施加于系统的时刻无关。或者说，当输入延迟一段时间接入系统时，其响应也延迟相同的一段时间，且信号波形不变。

判断方法如下：

假设系统的输入与输出满足关系式：

y(t)=T[f(t)]

当f1(t)=f(t−t0)时，若满足

则该系统为时不变系统，否则为时变系统。

同时满足线性和时不变性的系统叫作线性时不变（Linear Time Invariant，LTI）系统，简称LTI系统。

LTI系统是分析和研究信号与系统的基础，在2.2节和2.3节中我们提到：信号时域分析的基本思想是将任意信号分解为一系列不同强度的冲激信号的移位加权和；频域分析的基本思想是将任意信号分解为许多单一频率的正弦（虚指数）信号的组合。这种信号分解的思想，对于分析LTI系统特别有利，这是因为LTI系统具有线性和时不变性，我们只需研究单一信号通过系统后得到的响应，然后在系统的输出端将系统对各个单一信号的响应用同样的方式组合起来，就得到系统总的响应。本书仅讨论LTI系统。

4.因果系统与非因果系统

如果t<t0时，系统的激励信号等于零，相应的输出信号也等于零，则此系统称为因果系统；否则，即为非因果系统。显然，所有实际运行的物理系统都是因果系统。因此，因果系统也称为物理可实现系统。非因果系统虽不存在于客观世界，但研究它的数学模型有助于因果系统的分析。

借“因果”这一名词，常把t=0接入系统的信号（在t<0时函数值为零）称为因果信号（或有始信号）。