信號與系統（第二版）[電子工業出版社出版書籍]

圖書內容

本書是美國麻省理工學院（MIT）的經典教材之一，討論了信號與系統分析的基本理論、基本分析方法及其套用。  

全書共分11章，主要講述了線性系統的基本理論、信號與系統的基本概念、線性時不變系統、連續與離散信號的傅立葉表示、傅立葉變換以及時域和頻域系統的分析方法等內容。本書作者使用了大量在濾波、採樣、通信和反饋系統中的實例，並行討論了連續系統、離散系統、時域系統和頻域系統的分析方法，使讀者能透徹地理解各種信號系統的分析方法並比較其異同。  

本書可作為通信與電子系統類、自動化類以及全部電類專業信號與系統課程的教材，也可以供所有從事信息獲取、轉換、傳輸及處理工作的其他專業研究生、教師和廣大科技工作者參考。  

目錄

第1章 信號與系統

1.0 引言

1.1 連續時間和離散時間信號

1.1.1 舉例與數學表示

1.1.2 信號能量與功率

1.2 自變數的變換

1.2.1 自變數變換舉例

1.2.2 周期信號

1.2.3 偶信號與奇信號

1.3 指數信號與正弦信號

1.3.1 連續時間復指數信號與正弦信號

1.3.2 離散時間復指數信號與正弦信號

1.3.3 離散時間復指數序列的周期性質

1.4 單位衝激與單位階躍函式

1.4.1 離散時間單位脈衝和單位階躍序列

1.4.2 連續時間單位階躍和單位衝激函式

1.5 連續時間和離散時間系統

1.5.1 簡單系統舉例

1.5.2 系統的互聯

1.6 基本系統性質

1.6.1 記憶系統與無記憶系統

1.6.2 可逆性與可逆系統

1.6.3 因果性

1.6.4 穩定性  

1.6.5 時不變性

1.6.6 線性

1.7 小結

習題

第2章 線性時不變系統

2.0 引言

2.1 離散時間線性時不變系統：卷積和

2.1.1 用脈衝表示離散時間信號

2.1.2 離散時間線性時不變系統的單位脈衝回響及卷積和表示

2.2 連續時間線性時不變系統：卷積積分

2.2.1 用衝激表示連續時間信號

2.2.2 連續時間線性時不變系統的單位衝激回響及卷積積分表示

2.3 線性時不變系統的性質

2.3.1 交換律性質

2.3.2 分配律性質

2.3.3 結合律性質

2.3.4 有記憶和無記憶線性時不變系統

2.3.5 線性時不變系統的可逆性

2.3.6 線性時不變系統的因果性  

2.3.7 線性時不變系統的穩定性

2.3.8 線性時不變系統的單位階躍回響

2.4 用微分和差分方程描述的因果線性時不變系統

2.4.1 線性常係數微分方程

2.4.2 線性常係數差分方程

2.4.3 用微分和差分方程描述的一階系統的方框圖表示

2.5 奇異函式

2.5.1 作為理想化短脈衝的單位衝激

2.5.2 通過卷積定義單位衝激

2.5.3 單位衝激偶和其他奇異函式

2.6 小結

習題

第3章 周期信號的傅立葉級數表示

3.0 引言

3.1 歷史回顧

3.2 線性時不變系統對復指數信號的回響

3.3 連續時間周期信號的傅立葉級數表示

3.3.1 成諧波關係的復指數信號的線性組合

3.3.2 連續時間周期信號傅立葉級數表示的確定

3.4 傅立葉級數的收斂

3.5 連續時間傅立葉級數性質

3.5.1 線性性質

3.5.2 時移性質

3.5.3 時間反轉

3.5.4 時域尺度變換

3.5.5 相乘

3.5.6 共軛及共軛對稱

3.5.7 連續時間周期信號的帕斯瓦爾定理  

3.5.8 連續時間傅立葉級數性質列表

3.5.9 舉例

3.6 離散時間周期信號的傅立葉級數表示

3.6.1 成諧波關係的復指數信號的線性組合

3.6.2 周期信號傅立葉級數表示的確定

3.7 離散時間傅立葉級數性質

3.7.1 相乘

3.7.2 一次差分

3.7.3 離散時間周期信號的帕斯瓦爾定理

3.7.4 舉例

3.8 傅立葉級數與線性時不變系統

3.9 濾波

3.9.1 頻率成形濾波器

3.9.2 頻率選擇性濾波器

3.10 用微分方程描述的連續時間濾波器舉例

3.10.1 簡單RC低通濾波器  

3.10.2 簡單RC高通濾波器

3.11 用差分方程描述的離散時間濾波器舉例

3.11.1 一階遞歸離散時間濾波器

3.11.2 非遞歸離散時間濾波器

3.12 小結

習題

第4章 連續時間傅立葉變換

4.0 引言

4.1 非周期信號的表示：連續時間傅立葉變換

4.1.1 非周期信號傅立葉變換表示的導出

4.1.2 傅立葉變換的收斂

4.1.3 連續時間傅立葉變換舉例

4.2 周期信號的傅立葉變換

4.3 連續時間傅立葉變換性質

4.3.1 線性性質

4.3.2 時移性質

4.3.3 共軛與共軛對稱性

4.3.4 微分與積分

4.3.5 時間與頻率的尺度變換

4.3.6 對偶性

4.3.7 帕斯瓦爾定理

4.4 卷積性質

4.4.1 舉例

4.5 相乘性質

4.5.1 具有可變中心頻率的頻率選擇性濾波

4.6 傅立葉變換性質和基本傅立葉變換對列表

4.7 由線性常係數微分方程表征的系統

4.8 小結

習題

第5章 離散時間傅立葉變換

5.0 引言

5.1 非周期信號的表示：離散時間傅立葉變換

5.1.1 離散時間傅立葉變換的導出  

5.1.2 離散時間傅立葉變換舉例

5.1.3 關於離散時間傅立葉變換的收斂問題

5.2 周期信號的傅立葉變換

5.3 離散時間傅立葉變換性質

5.3.1 離散時間傅立葉變換的周期性

5.3.2 線性性質

5.3.3 時移與頻移性質

5.3.4 共軛與共軛對稱性

5.3.5 差分與累加

5.3.6 時間反轉

5.3.7 時域擴展  

5.3.8 頻域微分

5.3.9 帕斯瓦爾定理

5.4 卷積性質

5.4.1 舉例

5.5 相乘性質

5.6 傅立葉變換性質和基本傅立葉變換對列表

5.7 對偶性

5.7.1 離散時間傅立葉級數的對偶性

5.7.2 離散時間傅立葉變換和連續時間傅立葉級數之間的對偶性

5.8 由線性常係數差分方程表征的系統

5.9 小結

習題

第6章 信號與系統的時域和頻域特性

6.0 引言

6.1 傅立葉變換的模和相位表示

6.2 線性時不變系統頻率回響的模和相位表示

6.2.1 線性與非線性相位

6.2.2 群時延

6.2.3 對數模和相點陣圖

6.3 理想頻率選擇性濾波器的時域特性

6.4 非理想濾波器的時域和頻域特性討論

6.5 一階與二階連續時間系統

6.5.1 一階連續時間系統

6.5.2 二階連續時間系統  

6.5.3 有理型頻率回響的伯德圖

6.6 一階與二階離散時間系統

6.6.1 一階離散時間系統

6.6.2 二階離散時間系統

6.7 系統的時域分析與頻域分析舉例

6.7.1 汽車減震系統的分析

6.7.2 離散時間非遞歸濾波器舉例

6.8 小結

習題

第7章 採樣

7.0 引言

7.1 用信號樣本表示連續時間信號：採樣定理

7.1.1 衝激串採樣

7.1.2 零階保持採樣

7.2 利用內插由樣本重建信號

7.3 欠採樣的效果：混疊現象  

7.4 連續時間信號的離散時間處理

7.4.1 數字微分器

7.4.2 半採樣間隔延時

7.5 離散時間信號採樣

7.5.1 脈衝串採樣

7.5.2 離散時間抽取與內插

7.6 小結

習題

第8章 通信系統

8.0 引言

8.1 復指數與正弦幅度調製

8.1.1 復指數載波的幅度調製

8.1.2 正弦載波的幅度調製

8.2 正弦幅度調製的解調

8.2.1 同步解調

8.2.2 非同步解調

8.3 頻分多路復用

8.4 單邊帶正弦幅度調製

8.5 用脈衝串進行載波的幅度調製

8.5.1 脈衝串載波調製

8.5.2 時分多路復用

8.6 脈衝幅度調製

8.6.1 脈衝幅度已調信號

8.6.2 脈衝幅度調製系統中的碼間干擾

8.6.3 數字脈衝幅度調製和脈衝編碼調製

8.7 正弦頻率調製

8.7.1 窄帶頻率調製

8.7.2 寬頻頻率調製

8.7.3 周期方波調製信號

8.8 離散時間調製

8.8.1 離散時間正弦幅度調製  

8.8.2 離散時間調製轉換

8.9 小結

習題

第9章 拉普拉斯變換

9.0 引言

9.1 拉普拉斯變換

9.2 拉普拉斯變換收斂域

9.3 拉普拉斯逆變換

9.4 由零-極點圖對傅立葉變換進行幾何求值

9.4.1 一階系統

9.4.2 二階系統

9.4.3 全通系統  

9.5 拉普拉斯變換的性質

9.5.1 線性性質

9.5.2 時移性質

9.5.3 s域平移

9.5.4 時域尺度變換

9.5.5 共軛

9.5.6 卷積性質

9.5.7 時域微分

9.5.8 s域微分

9.5.9 時域積分

9.5.10 初值定理與終值定理

9.5.11 性質列表

9.6 常用拉普拉斯變換對

9.7 用拉普拉斯變換分析與表征線性時不變系統

9.7.1 因果性

9.7.2 穩定性

9.7.3 由線性常係數微分方程表征的線性時不變系統

9.7.4 系統特性與系統函式的關係舉例  

9.7.5 巴特沃思濾波器

9.8 系統函式的代數屬性與方框圖表示

9.8.1 線性時不變系統互聯的系統函式

9.8.2 由微分方程和有理系統函式描述的因果線性時不變系統的方框圖表示

9.9 單邊拉普拉斯變換

9.9.1 單邊拉普拉斯變換舉例

9.9.2 單邊拉普拉斯變換性質

9.9.3 利用單邊拉普拉斯變換求解微分方程

9.10 小結

習題

第10章 z變換

10.0 引言

10.1 z變換

10.2 z變換的收斂域

10.3 z逆變換

10.4 利用零-極點圖對傅立葉變換進行幾何求值

10.4.1 一階系統

10.4.2 二階系統

10.5 z變換的性質

10.5.1 線性性質

10.5.2 時移性質

10.5.3 z域尺度變換

10.5.4 時間反轉

10.5.5 時間擴展

10.5.6 共軛  

10.5.7 卷積性質

10.5.8 z域微分

10.5.9 初值定理

10.5.10 性質小結

10.6 幾個常用z變換對

10.7 利用z變換分析與表征線性時不變系統

10.7.1 因果性

10.7.2 穩定性

10.7.3 由線性常係數差分方程表征的線性時不變系統

10.7.4 系統特性與系統函式的關係舉例

10.8 系統函式的代數屬性與方框圖表示

10.8.1 線性時不變系統互聯的系統函式

10.8.2 由差分方程和有理系統函式描述的因果線性時不變系統的方框圖表示

10.9 單邊z變換

10.9.1 單邊z變換和單邊z逆變換舉例

10.9.2 單邊z變換性質

10.9.3 利用單邊z變換求解差分方程

10.10 小結

習題

第11章 線性反饋系統

11.0 引言

11.1 線性反饋系統

11.2 反饋的某些套用及結果  

11.2.1 逆系統設計

11.2.2 非理想元件的補償

11.2.3 不穩定系統的穩定

11.2.4 採樣數據反饋系統

11.2.5 跟蹤系統

11.2.6 反饋引起的不穩定

11.3 線性反饋系統的根軌跡分析法

11.3.1 一個例子

11.3.2 閉環極點方程

11.3.3 根軌跡的端點：K=0和|K|=∞時的閉環極點

11.3.4 角判據

11.3.5 根軌跡的性質

11.4 奈奎斯特穩定判據

11.4.1 圍線性質

11.4.2 連續時間線性時不變反饋系統的奈奎斯特判據

11.4.3 離散時間線性時不變反饋系統的奈奎斯特判據

11.5 增益和相位裕度

11.6 小結

習題

附錄A 部分分式展開

附錄B 文獻目錄

基本題答案