內容簡介
本書是介紹信號與系統分析方法的基礎教材。全書分8章，內容包括信號與系統的基本概念、線性時不變系統的時域分析、傅立葉變換、離散傅立葉變換與快速傅立葉變換、拉普拉斯變換和連續時間系統的s域分析、Z變換及其套用、濾波器、隨機信號分析基礎等。本書採用連續時間信號與系統和離散時間信號與系統交叉敘述的體系，以介紹信號與系統分析為主，也介紹了一些濾波器綜合的基本知識。 本書可作為電氣工程、自動化、核物理 、機械、力學等學科的本科生教材，也可供有關科技人員參考。
圖書目錄
第1章信號與系統的基本概念
1.1概述
1.2信號的分類
1.2.1確定性信號與隨機信號
1.2.2連續信號與離散信號
1.2.3周期信號與非周期信號
1.2.4能量有限信號與能量無限信號
1.3某些典型信號
1.3.1典型的連續信號
1.3.2某些典型的離散信號
1.4奇異信號
1.4.1斜變信號R(t)
1.4.2單位階躍信號u(t)
1.4.3符號函式sgnt
1.4.4單位衝激信號δ(t)
1.4.5單位衝激偶函式δ′(t)
1.5連續信號的時域分解
1.5.1分解成矩形脈衝序列
1.5.2分解為正交函式分量
1.6系統的描述
1.6.1連續時間系統的描述
1.6.2離散時間系統的描述
1.7系統的分類
1.7.1連續時間系統與離散時間系統
1.7.2動態系統與即時系統
1.7.3時不變系統與時變系統
1.7.4線性系統與非線性系統
1.7.5集總參數系統與分布參數系統
1.7.6因果系統與非因果系統
習題
第2章線性時不變系統的時域分析
2.1概述
2.2單輸入單輸出連續系統的時域分析
2.2.1系統的微分方程及其經典解
2.2.2零輸入回響與零狀態回響
2.3單輸入單輸出離散系統的時域分析
2.3.1系統的差分方程的建立
2.3.2差分方程的疊代解法
2.3.3差分方程的經典解
2.3.4零輸入回響與零狀態回響
2.4系統的單位衝激回響與單位樣值回響
2.4.1連續系統的單位衝激回響的確定
2.4.2離散系統單位樣值回響的確定
2.5卷積積分
2.5.1利用卷積積分計算系統的零狀態回響
2.5.2卷積的圖解說明
2.5.3卷積的性質
2.6卷積和
2.6.1卷積和
2.6.2卷積和的圖解說明
2.7系統狀態方程的時域分析
2.7.1連續時間系統狀態方程的時域解法
2.7.2離散系統狀態方程的時域求解
習題
第3章傅立葉變換
3.1概述
3.2傅立葉變換
3.2.1周期信號的頻譜
3.2.2非周期信號的傅立葉變換
3.2.3常用非周期信號的傅立葉變換
3.2.4奇異函式的傅立葉變換
3.3傅立葉變換的性質
3.4卷積定理
3.4.1時域卷積定理
3.4.2頻域卷積定理
3.5周期信號的傅立葉變換
3.6抽樣信號的傅立葉變換與抽樣定理
3.6.1抽樣信號及其頻譜
3.6.2抽樣定理
3.7測不準原理
3.8短時傅立葉變換
3.8.1短時傅立葉變換的定義與性質
3.8.2短時傅立葉變換的時間解析度與頻率解析度
習題
第4章離散傅立葉變換與快速傅立葉變換
4.1概述
4.2離散傅立葉變換
4.3離散傅立葉變換的性質
4.3.1線性特性
4.3.2圓周移位特性
4.3.3圓周卷積特性
4.3.4奇偶性
4.3.5帕斯瓦爾定理
4.4快速傅立葉變換
4.5從傅立葉變換到離散傅立葉變換
4.5.1從傅立葉變換到離散傅立葉變換
4.5.2離散傅立葉級數(DFS)與DFT
4.6離散傅立葉變換的套用
4.6.1用FFT做線卷積
4.6.2用FFT對連續信號進行譜分析
習題
第5章拉普拉斯變換和連續時間系統的s域分析
5.1概述
5.2拉普拉斯變換
5.2.1從傅立葉變換到拉普拉斯變換
5.2.2拉普拉斯變換的收斂域
5.2.3常用信號的拉普拉斯變換
5.3拉普拉斯變換的性質
5.3.1線性特性
5.3.2時移特性
5.3.3頻移特性
5.3.4時域微分與頻域微分特性
5.3.5時域積分特性
5.3.6時域卷積特性
5.3.7初值與終值定理
5.4拉普拉斯逆變換
5.4.1部分分式展開法
5.4.2圍線積分法(留數法)
5.5拉普拉斯變換與傅立葉變換的關係
5.6用拉普拉斯變換求解線性系統的回響
5.6.1高階微分方程的復頻域解
5.6.2狀態方程的復頻域解法
5.7連續時間系統的系統函式
5.7.1單輸入單輸出系統的系統函式
5.7.2多輸入多輸出系統的系統函式矩陣
5.8系統函式零點、極點分布對系統時域特性的影響
5.8.1H(s)的零點、極點分布與系統衝激回響特性的關係
5.8.2H(s)的零點、極點分布與系統回響形式之間的關係
5.9系統函式零點、極點分布與系統頻率回響特性的關係
5.10連續系統的穩定性分析
習題
第6章Z變換及其套用
6.1概述
6.2Z變換
6.2.1Z變換的定義
6.2.2從抽樣信號的拉普拉斯變換引出Z變換
6.2.3Z變換的收斂域
6.3逆Z變換
6.3.1冪級數展開法
6.3.2部分分式法
6.3.3圍線積分法(留數法)
6.4Z變換的性質
6.4.1線性特性
6.4.2時移特性
6.4.3z域微分特性
6.4.4z域尺度變換特性
6.4.5時域卷積特性
6.4.6初值定理
6.4.7終值定理
6.5離散系統的z域分析
6.5.1用Z變換求解線性離散系統的回響
6.5.2離散系統的系統函式
6.5.3系統函式的零點、極點分布與單位樣值回響的關係
6.5.4離散系統的穩定性
6.6離散時間傅立葉變換
6.6.1離散時間傅立葉變換的定義
6.6.2DTFT與Z變換、傅立葉變換、DFT的關係
6.6.3離散時間傅立葉變換的特性
6.7離散時間系統的頻率回響
6.7.1離散時間系統的頻率回響
6.7.2頻率回響特性的幾何確定
習題
第7章濾波器
7.1概述
7.2信號通過線性系統不失真的條件
7.3理想模擬濾波器
7.3.1理想模擬濾波器
7.3.2理想低通濾波器的衝激回響
7.4物理上可以實現的濾波器頻率特性的約束條件
7.4.1佩利維納準則
7.4.2因果系統頻率回響的實部與虛部的關係
7.5模擬濾波器
7.5.1巴特沃茲濾波器頻率回響的分析
7.5.2模擬濾波器逼近套用舉例
7.6數字濾波器
7.6.1數字濾波器的基本原理
7.6.2FIR與IIR濾波器的特性
7.6.3從模擬濾波器的H(s)到數字濾波器的H(z)
習題
第8章隨機信號分析基礎
8.1隨機過程與隨機信號的概念
8.2隨機信號的統計特性
8.2.1隨機信號的機率密度函式
8.2.2平穩隨機過程的機率密度函式
8.2.3隨機信號的數字特徵
8.3隨機信號的相關函式
8.3.1相關函式的定義
8.3.2相關函式的性質
8.3.3相關函式與卷積的關係
8.4隨機信號的功率譜密度
8.4.1功率譜密度的定義
8.4.2功率譜的性質
8.4.3互譜密度
8.5單輸入單輸出線性時不變系統對隨機信號的回響
8.5.1線性系統輸出的均值與均方
8.5.2線性系統輸出的自相關函式
8.5.3線性系統輸出的譜密度
8.5.4輸入輸出之間的互相關與互譜密度
習題
參考文獻
