s域是指在
频域分析中以虚指数exp(jωt)为基本信号,任意信号可分解为众多不同频率的虚指数分量,而LTI系统的响应是输入信号个分量所引起响应的积分(傅立叶逆变换)。
这种分析方法在信号分析和处理等领域占有重要地位。不过这种方法也有局限性,譬如虽然大多数实际信号都存在
傅立叶变换,但也有些重要信号不存在傅里叶变换,如按指数增长的信号。
在这种情况下引入s=σ+jω(σ、ω均为实数),以复指数exp(st)为基本信号,任意信号可分解为众多不同复频率的复指数分量,而
LTI系统的
零状态响应是输入信号个分量所引起响应的积分(
拉普拉斯变换),而且若考虑到系统的初始状态则系统的
零输入响应也可以同时求得,从而得到系统的
全响应。
19世纪末,英国工程师赫维赛德发明了“运算法”,为电工程计算遇到的一些基本问题提供了广阔通途。他所进行的工作成为
拉普拉斯变换法的先驱,该方法很快被许多人采用,但是由于当时缺少严密的数学论证,因此,曾受到某些数学家的谴责。然而,赫维赛德及另一些追随他的学者坚信这一方法的正确性,他们继续坚持不懈的深入研究,后来人们终于在法国数学家
拉普拉斯的著作中为赫维赛德运算法找到了可靠的数学依据并重新给予了严密的数学定义,最终为之取名为
拉普拉斯变换。