圖書內容
信號與系統課程是通信、信息、電子工程類和自控類專業的一門重要的專業基礎課程。本書全面系統地論述了信號與系統分析的基本理論、基本分析方法及其套用。全書內容包括:信號與系統的基本知識、連續時間系統的時域分析、離散時間系統的時域分析、傅立葉變換及系統的頻域分析、離散時間信號的傅立葉變換、拉普拉斯變換及系統的s域分析、Z變換及離散系統的z域分析、系統的狀態變數分析、MATLAB在信號與系統中的套用。
本書在內容上重點突出,詳略得當,著重於信號與系統分析,突出基礎性、系統性、實用性和先進性,並注重理論與實踐結合,以及知識運用能力與創新意識的培養。本書的內容適用做不同學時的教學課程,可根據不同學時和教學要求靈活組合授課內容。
目錄
第1章信號與系統的基本知識
11引言
12信號的基本知識
121信號的定義
122信號的分類
13常用基本信號
131常用連續時間信號
132常用離散時間信號
14信號的運算與波形變換
15信號的時域分解
16卷積
161卷積積分
162卷積和
17系統的基本知識
171系統的定義
172系統的分類
173系統的連線
174系統的描述
18系統的特性
19LTI系統的分析方法
習題
第2章連續時間系統的時域分析
21引言
22微分方程的經典解法
230-與0+狀態的轉換
24零輸入回響與零狀態回響
241零輸入回響
242零狀態回響
243全回響
25單位衝激回響與單位階躍回響
251定義
252衝激回響的求解
253階躍回響的求解
254由衝激回響求零狀態回響
255複合系統的衝激回響
26連續時間系統的模擬
習題
第3章離散時間系統的時域分析
31引言
32差分與差分方程
33線性常係數差分方程的經典解法
34零輸入回響與零狀態回響
341零輸入回響
342零狀態回響
343全回響
35單位序列回響與單位階躍回響
351單位序列回響
352單位階躍回響
353由單位序列回響求零狀態回響
354複合系統的單位序列回響
36離散時間系統的模擬
習題
第4章傅立葉變換及系統的頻域分析
41引言
42信號的正交分解
421信號的分解
422正交函式與正交函式集
423將信號分解為正交函式
43周期信號的傅立葉級數表示
431傅立葉級數的三角形式
432傅立葉級數的指數形式
433傅立葉級數的收斂性與吉伯斯現象
434波形對稱與諧波特性
44典型周期信號的傅立葉級數
441周期矩形脈衝信號
442周期三角脈衝信號
443周期半波餘弦信號
444周期全波餘弦信號
45非周期信號的傅立葉變換
46常用信號的傅立葉變換
47傅立葉變換的性質
48周期信號的傅立葉變換
481正、餘弦信號的傅立葉變換
482單位衝激序列δT(t)的傅立葉變換
483一般周期函式的傅立葉變換
484傅立葉級數與傅立葉變換之間的關係
49*功率譜與能量譜
491能量譜
492功率譜
410LTI連續時間系統的頻域分析
4101頻率回響
4102LTI連續時間系統頻率回響的計算
411信號的傳輸與濾波
4111無失真傳輸
4112信號的濾波與理想濾波器
412抽樣定理
4121有關定義
4122抽樣信號的頻譜
4123時域抽樣定理
4124頻域抽樣定理
413*希爾伯特變換
習題
第5章離散時間信號的傅立葉變換
51引言
52周期序列的離散傅立葉級數
53非周期序列的離散時間傅立葉變換及其性質
531離散時間傅立葉變換
532常用信號的離散時間傅立葉變換
533離散時間傅立葉變換的性質
54周期序列的離散時間傅立葉變換
55離散傅立葉變換及其性質
551離散傅立葉變換(DFT)
552離散傅立葉變換的性質
56LTI離散時間系統的頻域分析
習題
第6章拉普拉斯變換及連續系統的s域分析
61引言
62拉普拉斯變換
621拉普拉斯變換的定義
622拉普拉斯變換的收斂域
623拉普拉斯變換的零、極點表示
624拉普拉斯變換與傅立葉變換的關係
625常用信號的拉普拉斯變換
63拉普拉斯變換的性質
64拉普拉斯反變換
641部分分式展開法
642留數定理法
65系統的s域分析
651用拉普拉斯變換法解微分方程
652用拉普拉斯變換法分析電路
653系統的s域框圖
66系統函式
661系統函式的定義
662系統函式的表示法
663系統函式與時域回響
664系統函式與頻率回響
67連續系統的穩定性及其判定
68信號流圖
681信號流圖中的常用術語
682信號流圖的性質
683信號流圖的化簡
684梅森(Mason)公式
習題
第7章Z變換及離散系統的z域分析
71引言
72Z變換
721Z變換的定義
722Z變換的收斂域
723Z變換的幾何表示——零、極點圖
724常用序列的Z變換
73Z變換的性質
74Z反變換
741冪級數展開法(長除法)
742部分分式展開法
743留數定理法
75z域分析
751用Z變換法解差分方程
752系統的z域框圖
76系統函式
761系統函式的定義
762系統函式與時域回響
763系統函式與頻率回響
77離散系統的穩定性及其判定
78傅立葉變換、拉普拉斯變換與Z變換的關係
習題
第8章系統的狀態變數分析
81引言
82狀態變數與狀態方程
821狀態與狀態變數
822狀態方程與輸出方程
83狀態方程的建立
831連續時間系統狀態方程的建立
832離散時間系統狀態方程的建立
84狀態方程的時域解法
841連續系統狀態方程的時域解法
842離散系統狀態方程的時域解法
85狀態方程的變換域解法
851用拉普拉斯變換法求解連續系統的狀態方程
852用Z變換法求解離散系統的狀態方程
86由狀態方程判斷系統的穩定性
861系統函式矩陣H(s)與連續系統的穩定性
862系統函式矩陣H(z)與離散系統的穩定性
87系統的可控性和可觀性
871狀態矢量的線性變換
872系統的可控制性
873系統的可觀測性
習題
第9章MATLAB在信號與系統中的套用
91引言
92信號的產生與運算
921常用信號的MATLAB表示
922用MATLAB實現信號的基本運算
93LTI連續時間系統的時域分析
94LTI離散時間系統的時域分析
95連續信號的頻譜分析及連續系統的頻域分析
96LTI連續時間系統的s域分析
97LTI離散時間系統的z域分析
98系統的狀態變數分析
附錄
附錄A常用數學表
附錄B常用連續信號的卷積積分
附錄C常用信號的卷積和
附錄D常用周期信號的傅立葉係數表
附錄E常用信號的傅立葉變換表
附錄F奇異信號的頻譜
附錄G常用右邊序列的Z變換表
附錄H常用左邊序列的Z變換表
習題答案
參考文獻