الإشارات والأنظمة: المفاهيم الأساسية والتحويلات

تعد الإشارات والأنظمة (Signals and Systems) حجر الزاوية في الهندسة الكهربائية الحديثة، والاتصالات السلكية واللاسلكية، والمعالجة الرقمية. يٌعد إتقان هذه المفاهيم أمرًا ضروريًا لتحليل كيفية نقل المعلومات وتعديلها. بحلول نهاية هذا المقرر الدراسي، سيكون لديك إطار عمل رياضي ومفاهيمي صلب لفهم الإشارات (المستمرة والمنفصلة) والخصائص الأساسية للأنظمة. ستكون قادرًا على إجراء تحليل أساسي في المجال الزمني، وتطبيق تحويلات الإشارة الأساسية، ووضع الأساس لتحليل المجال الترددي ومواضيع معالجة الإشارات الرقمية (DSP) المتقدمة. ما ستتعلمه: * فهم التعريف والتمثيل الرياضي للإشارات ذات الزمن المستمر والزمن المنفصل. * تصنيف الإشارات بناءً على الخصائص الأساسية، بما في ذلك الطاقة، والقدرة، والدورية، والتناظر. * تطبيق التحويلات الأساسية على المتغير المستقل، مثل الإزاحة الزمنية، وتغيير المقياس، والعكس الزمني. * تحليل الخصائص الأساسية للأنظمة، بما في ذلك الخطية، واللا تغير مع الزمن، والسببية، والاستقرار. * الممارسة على حساب مخرجات الأنظمة الخطية غير المتغيرة مع الزمن (LTI) باستخدام مجموع وتكامل الالتفاف (Convolution). * استيعاب المفاهيم الأساسية لنظرية أخذ العينات (Sampling Theory) ودورها في تحويل الإشارات المستمرة إلى تمثيلات منفصلة. يبدأ المقرر الدراسي بالمصطلحات الأساسية والتعريفات الرياضية، ثم يتدرج عبر تصنيف الإشارات ومعالجتها، وينتهي بمقدمة لتقنيات تحليل الأنظمة. تم تصميم هذا المقرر التمهيدي للمبتدئين تمامًا في الهندسة أو الفيزياء أو علوم الحاسوب. لا تتطلب دراسته أي معرفة مسبقة متخصصة بالإشارات أو الأنظمة، ولكن الفهم الأساسي لحساب التفاضل والتكامل سيكون مفيدًا. ابدأ في بناء قاعدة معرفتك الأساسية لمعالجة الإشارات وتحليل الأنظمة اليوم.