基本介紹
內容簡介
《信號與系統(下冊):系統分析與設計》根據當前信息和電子技術的發展，結合高校教學改革的形勢和要求，綜合近10年來的教學實踐，整合原“信號與系統”和“數位訊號處理”兩門課程的教學內容精心編寫而成。《信號與系統(下冊):系統分析與設計》分上、下兩冊，上冊講述信號分析與處理，下冊講述系統分析與設計。與上冊相比，下冊重點強調了“離散”部分，主要分析了數字系統的時域、頻域特性，介紹了數字系統的設計和實現方法。下冊的具體內容是：系統及系統的時域分析、時域連續系統的頻域分析、時域連續系統的復頻域分析、時域離散系統的Z域分析、無限長衝激回響數字濾波器的設計、有限長衝激回響數字濾波器的設計、數位訊號處理的硬體實現。《信號與系統(下冊):系統分析與設計》可作為普通高等學校電氣信息類專業本科生的教材，也可作為科技人員的參考書。
作者簡介
程耕國，1947年生，男，安徽績溪人。1982年1月畢業於武漢鋼鐵學院自動化系，1984年在武漢鋼鐵學院獲得碩士學位並留校任教， 1997年3月在日本東北大學獲得博士學位。武漢科技大學信息科學與工程學院教授、博士生導師。中國自動化學會專家諮詢工作委員會會員、南方九省電工理論學會常務理事、湖北自動化學會理事。近5年來，發表學術論文60餘篇，獲省級科技進步獎6項。出版專著1部，主編並出版教材2部。主要研究領域：工業自動化、智慧型材料、故障檢測和數位訊號處理等。
圖書目錄
前言
第6章 系統及系統的時域分析
6.1 系統的描述
6.1.1 系統的數學模型
6.1.2 系統的框圖表示
6.2 系統的性質
6.2.1 線性
6.2.2 時不變性
6.2.3 因果性
6.2.4 穩定性
6.3 連續系統的時域分析
6.3.1 零輸入回響和零狀態回響
6.3.2 衝激回響與階躍回響
6.3.3 利用卷積積分求LTl連續系統的零狀態回響
6.4 離散系統的時域分析
6.4.1 零輸入回響和零狀態回響
6.4.2 單位序列回響和單位階躍回響
6.4.3 利用卷積和求LTl離散系統的零狀態回響
6.5 系統的分類及LTl系統分析方法簡介
6.6 小結
6.7 習題
參考文獻
第7章 時域連續系統的頻域分析
7.1 頻率回響
7.2 周期信號激勵下系統的回響
7.2.1 虛指數信號通過線性系統
7.2.2 正弦信號通過線性系統
7.2.3 非正弦周期信號通過線性系統
7.3 非周期信號激勵下系統的回響
7.4 無失真傳輸
7.4.1 無失真傳輸的定義
7.4.2 無失真傳輸的條件
7.5 理想低通濾波器的回響
7.5.1 理想低通濾波器的衝激回響
7.5.2 理想低通濾波器的階躍回響
7.6 小結
7.7 習題
參考文獻
第8章 時域連續系統的復頻域分析
8.1 連續系統的復頻域分析法
8.1.1 微分方程的變換解
8.1.2 系統函式
8.1.3 電路的s域框圖
8.1.4 系統的s域框圖
8.1.5 信號流圖與梅森公式
8.2 系統函式與系統特性
8.2.1 系統函式的零點與極點
8.2.2 系統函式與時域回響
8.2.3 系統函式與頻域回響
8.3 LTl系統的穩定性
8.3.1 系統的穩定性
8.3.2 連續系統的穩定性準則
8.4 小結
8.5 習題
參考文獻
第9章 時域離散系統的Z域分析
9.1 利用Z變換分析系統的頻域特性
9.1.1 利用Z變換解差分方程
9.1.2 頻率回響與系統函式
9.1.3 利用系統函式的極點分布分析系統的因果性和穩定性
9.1.4 利用系統的零、極點分布分析系統的頻率特性
9.2 幾種特殊的時域離散系統
9.2.1 全通濾波器
9.2.2 梳狀濾波器
9.2.3 最小相位延時系統
9.3 小結
9.4 習題
參考文獻
第10章 無限長衝激回響數字濾波器的設計
10.1 數字濾波器
10.1.1 數字濾波器的濾波原理
10.1.2 數字濾波器的分類
10.1.3 數字濾波器的性能指標
10.1.4 數字濾波器設計方法簡介
10.2 無限長衝激回響濾波器的基本網路結構
10.2.1 IIR數字濾波器的系統函式及差分方程
10.2.2 直接型結構
10.2.3 級聯型結構
10.2.4 並聯型結構
10.3 模擬濾波器的設計
10.3.1 模擬低通濾波器的技術指標
10.3.2 根據幅度平方函式確定系統函式
10.3.3 巴特沃斯低通濾波器的設計方法
10.3.4 切比雪夫低通濾波器的設計方法
10.3.5 模擬高通、帶通和帶阻濾波器的設計
10.4 利用模擬濾波器設計IIR數字濾波器
10.4.1 衝激回響不變法
10.4.2 雙線性變換法
10.4.3 數字低通濾波器的設計
10.4.4 數字高通、帶通和帶阻濾波器的設計
10.5 IIR數字濾波器的直接設計法
10.5.1 零極點累試法
10.5.2 頻域最小均方誤差法
10.5.3 時域直接設計法
10.6 小結
10.7 習題
參考文獻
第11章 有限長衝激回響數字濾波器的設計
11.1 線性相位FIR數字濾波器的條件和特點
11.1.1 線性相位條件
11.1.2 線性相位FIR數字濾波器的幅頻特性
11.1.3 線性相位FIR數字濾波器零點分布特點
11.2 FIR數字濾波器網路結構
11.2.1 直接型網路結構
11.2.2 級聯型網路結構
11.2.3 線性相位FIR數字濾波器的網路結構
11.2.4 頻率採樣型結構
11.3 利用窗函式法設計FIR數字濾波器
11.3.1 窗函式法設計FIR數字濾波器的思路
11.3.2 幾種常見的窗函式
11.3.3 窗函式法設計FIR數字濾波器的步驟
11.4 利用頻率採樣法設計FIR數字濾波器
11.4.1 用頻率採樣法設計線性相位濾波器的條件
11.4.2 逼近誤差及其改進措施
11.5 利用切比雪夫逼近法設計FIR數字濾波器
11.5.1 切比雪夫最佳一致逼近誤差準則
11.5.2 4種類型的線性相位濾波器統一表示
11.5.3 利用最佳一致逼近誤差準則設計FIR數字濾波器j
11.6 小結
11.7 習題
參考文獻
第12章 數位訊號處理的硬體實現
12.1 信號量化的實現技術
12.1.1 A/D轉換器的分類
12.1.2 A/D轉換器的量化噪聲
12.2 數位訊號處理器
12.2.1 主流通用數位訊號處理器及其基本特點
12.2.2 TM S320C6000系列DSP介紹
12.2.3 ADSP 2106x系列DSP介紹
12.3 小結
12.4 習題
參考文獻
序言
21世紀科學技術的發展對信息技術教育提出了更高的要求，作為信息技術教育的重要課程，“信號與系統”和“數位訊號處理”的教學得到了業界高度的重視。
由於“信號與系統”和“數位訊號處理”是電子信息類本科生必修的主幹課程，其教學內容在理論和實踐上有著密切的內在聯繫。本書是在總結長期的教學經驗和吸納同類教材優點的基礎上，對“信號與系統”和“數位訊號處理”兩門課的內容進行了歸納、整合而成的，本書集這兩門課程的精華於一體，去掉了以往兩本教材中的重疊部分，加強了重點部分，通過有機整合，科學地構建了新的課程體系。具體來說，有以下4個特點：
1.在教材內容的組織上，將原有的《信號與系統》、《數位訊號處理》兩本教材進行重新梳理，歸納出信號分析－信號處理－系統分析－系統綜合這樣一條主線。如果在《信號與系統》中將信號和系統並行來寫，再把離散信號與系統放到數位訊號處理中寫，這樣兩本書中就難免有重複部分，導致每本書在一個學期都難以完成。本書分為上、下兩冊，上冊講信號分析與處理（共5章），從物理意義和數學表達方面對各種信號進行了詳盡的分析；下冊講系統分析與綜合，以系統綜合為目的，闡述了系統的分析和設計，使讀者通過學習，掌握對實際信號進行數字分析、處理的方法。學生上一學期學信號，下一學期學系統，所學知識連貫，一氣呵成。由於信號與系統、數位訊號處理在同一套教材中，符號統一，變數的名稱統一，學生不易混淆。
2.在教材體系上，本教材配備了同步的實踐教程。學生在學習理論的同時，通過加強實踐，能夠對知識理解得更透徹。實踐教程既有基礎的驗證性實驗，又有綜合性、設計性實驗，從而全面提高學生的動手實踐能力。本教材還精心選編了大量的例題和習題，使之與正文有機結合，有利於培養學生分析問題和解決問題的能力。
3.在輔助工具上，注重計算機仿真軟體的運用，從根本上將學生從簡單的習題計算轉移到基本概念、基本原理和基本方法的理解和套用上，提高學習效率和效果。實踐教程引入了具有強大計算功能的Matlab軟體，給出了很多問題的Matlab求解方法。
4.考慮到大學電類不同專業對信號與系統方面知識要求的不同，為適應不同的教學要求和教學計畫，便於對本教材內容進行剪裁，本教材內容的安排既注重了課程體系的連貫性，又保持了一定的獨立性，同時，在內容上注重與時俱進，將當前先進的信息和通信技術引入本教材。
