信號與系統

內容概要

　　本著易于教學、便于自學的宗旨，本書深入淺出地介紹了信號與系統分析的基本理論和方法。采用連續(xù)和離散并行，先時域后變換域分析，從輸入/輸出描述到狀態(tài)變量描述的順序和結構。在內容上注重體現經典與現代的傳承、連續(xù)與離散的類比、三種變換的邏輯聯系，注重信號與系統理論和方法的具體應用，并反映信號與系統的新理論和新技術。強調基本理論、基本概念和基本方法，注重難點和重點的解釋與分析。每章配有小結和豐富精煉的例題和習題，書后附有部分習題參考答案?！　”緯勺鳛殡娮有畔?、通信、自動控制、電氣工程、計算機等專業(yè)“信號與系統”課程的本科教材，也可供從事相關領域工作的教師、科技工作者自學參考使用，并可作為相關專業(yè)“信號與系統”課程的研究生入學考試參考書。

書籍目錄

目　錄
第1章　信號與系統概論　
1.1　引言　
1.2　信號的概念　
1.2.1　信號的定義與描述　
1.2.2　信號的分類　
1.3　典型信號及其特性　
1.3.1　連續(xù)時間信號　
1.3.2　離散時間信號　
1.4　信號的基本運算　
1.4.1　連續(xù)時間信號的基本運算　
1.4.2　離散時間信號的基本運算　
1.5　信號的分解　
1.5.1　直流分量與交流分量　
1.5.2　偶分量與奇分量　
1.5.3　脈沖分量線性組合　
1.5.4　實部分量與虛部分量　
1.6　系統的概念　
1.6.1　系統的定義　
1.6.2　系統的描述　
1.6.3　系統的分類　
1.7　信號與系統分析概述　
1.8　本章小結　
習題　
第2章　連續(xù)時間系統的時域分析　
2.1　引言　
2.2　連續(xù)時間系統的描述及響應　
2.2.1　連續(xù)時間LTI系統的數學模型　
2.2.2　常系數微分方程的求解　
2.2.3　初始條件的確定　
2.3　零輸入響應和零狀態(tài)響應　
2.3.1　零輸入響應　
2.3.2　零狀態(tài)響應　
2.4　沖激響應和階躍響應　
2.4.1　沖激響應　
2.4.2　階躍響應　
2.5　卷積積分及其應用　
2.5.1　卷積的計算　
2.5.2　卷積的性質　
2.5.3　卷積分析法　
2.6　單位沖激響應表示的系統特性　
2.6.1　因果性　
2.6.2　穩(wěn)定性　
2.7　本章小結　
習題　
第3章　離散時間系統的時域分析　
3.1　引言　
3.2　離散時間系統的描述及響應　
3.2.1　離散時間系統的數學模型　
3.2.2　常系數差分方程的求解　
3.3　零輸入響應和零狀態(tài)響應　
3.3.1　零輸入響應　
3.3.2　零狀態(tài)響應　
3.4　單位樣值響應和單位階躍響應　
3.4.1　單位樣值響應　
3.4.2　單位階躍響應　
3.5　卷積和及其應用　
3.5.1　卷積和的定義　
3.5.2　卷積和的性質　
3.5.3　卷積和的計算　
3.5.4　卷積和分析法　
3.6　單位樣值響應表示的系統特性　
3.6.1　因果性　
3.6.2　穩(wěn)定性　
3.7　本章小結　
習題　
第4章　連續(xù)時間信號與系統的頻域分析　
4.1　引言　
4.2　信號的正交分解　
4.2.1　正交矢量　
4.2.2　正交函數集　
4.2.3　信號的正交分解　
4.3　周期信號的頻譜——傅里葉級數　
4.3.1　周期信號的傅里葉級數　
4.3.2　周期信號的頻譜　
4.3.3　常見周期信號的頻譜　
4.4　傅里葉級數的性質　
4.5　非周期信號的頻譜——傅里葉變換　
4.5.1　非周期信號的頻譜函數　
4.5.2　傅里葉變換存在的條件　
4.5.3　常見非周期信號的頻譜　
4.6　傅里葉變換的性質　
4.7　周期信號的傅里葉變換　
4.7.1　傅里葉級數與傅里葉變換的關系　
4.7.2　典型周期信號的傅里葉變換　
4.7.3　一般周期函數的傅里葉變換　
4.8　信號的功率頻譜與能量頻譜　
4.8.1　功率頻譜　
4.8.2　能量頻譜　
4.9　連續(xù)時間系統的頻域分析　
4.9.1　連續(xù)時間系統的頻率響應　
4.9.2　非周期信號激勵下的系統響應　
4.9.3　周期信號激勵下的系統響應　
4.10　本章小結　
習題　
第5章　離散時間信號與系統的頻域分析　
5.1　引言　
5.2　信號的抽樣　
5.2.1　連續(xù)時間信號的抽樣　
5.2.2　離散時間信號的抽樣　
5.3　離散非周期信號的頻譜——離散時間傅里葉變換　
5.3.1　離散時間傅里葉變換　
5.3.2　離散時間傅里葉變換的性質　
5.4　離散周期信號的頻譜——離散傅里葉級數　
5.4.1　離散傅里葉級數　
5.4.2　離散傅里葉級數的性質　
5.5　離散時間LTI系統的頻域分析　
5.5.1　離散時間LTI系統的頻率響應　
5.5.2　離散非周期序列通過系統的頻域分析　
5.5.3　離散周期序列通過系統響應的頻域分析　
5.6　本章小結　
習題　
第6章　連續(xù)時間信號與系統的復頻域分析　
6.1　引言　
6.2　拉普拉斯變換　
6.2.1　從傅里葉變換到拉普拉斯變換　
6.2.2　拉普拉斯變換的收斂域　
6.2.3　常見信號的拉普拉斯變換　
6.3　拉普拉斯變換的性質　
6.4　拉普拉斯反變換　
6.4.1　部分分式法　
6.4.2　圍線積分法　
6.5　連續(xù)時間LTI系統的復頻域分析　
6.5.1　連續(xù)時間LTI系統的系統函數　
6.5.2　微分方程的復頻域求解　
6.5.3　電路系統的復頻域分析　
6.6　連續(xù)時間LTI系統的系統函數與系統特性　
6.6.1　系統函數的零極點分布與時域特性　
6.6.2　系統函數零極點分布與系統穩(wěn)定性　
6.6.3　系統函數零極點分布與頻率特性　
6.7　連續(xù)時間系統的模擬　
6.7.1　連續(xù)系統的連接　
6.7.2　連續(xù)系統的模擬　
6.8　本章小結　
習題　
第7章　離散時間信號與系統的z域分析　
7.1　引言　
7.2　變換　
7.2.1　變換的定義　
7.2.2　變換的收斂域　
7.2.3　常見信號的變換　
7.3　變換的性質　
7.4　反變換　
7.4.1　冪級數展開法　
7.4.2　部分分式法　
7.5　離散時間系統的域分析　
7.5.1　離散時間系統的系統函數　
7.5.2　差分方程的域求解　
7.6　離散時間系統的系統函數與系統特性　
7.6.1　系統函數零極點分布與時域特性　
7.6.2　系統函數零極點分布與系統穩(wěn)定性　
7.6.3　系統函數零極點分布與頻率特性　
7.7　離散時間系統的模擬　
7.7.1　離散時間系統的連接　
7.7.2　離散時間系統的模擬　
7.8　本章小結　
習題　
第8章　信號與系統理論的應用　
8.1　引言　
8.2　信號的無失真?zhèn)鬏敗?br />8.2.1　無失真?zhèn)鬏數臅r域條件　
8.2.2　無失真?zhèn)鬏數念l域條件　
8.3　調制與解調　
8.3.1　正弦幅度調制　
8.3.2　正弦幅度解調　
8.4　多路復用　
8.4.1　頻分復用　
8.4.2　時分復用　
8.5　信號濾波　
8.5.1　濾波和濾波器　
8.5.2　理想濾波器　
8.5.3　模擬濾波器和數字濾波器　
8.6　本章小結　
習題　
第9章　系統的狀態(tài)變量分析　
9.1　引言　
9.2　系統的狀態(tài)變量和狀態(tài)方程　
9.2.1　系統狀態(tài)描述的基本概念　
9.2.2　動態(tài)方程的一般形式　
9.3　狀態(tài)方程的建立　
9.3.1　連續(xù)時間系統狀態(tài)方程的建立　
9.3.2　離散時間系統狀態(tài)方程的建立　
9.4　連續(xù)時間系統狀態(tài)方程的求解　
9.4.1　連續(xù)時間系統狀態(tài)方程的時間域求解　
9.4.2　連續(xù)時間系統狀態(tài)方程的s域求解　
9.5　離散時間系統狀態(tài)方程的求解　
9.5.1　離散時間系統狀態(tài)方程的時間域求解　
9.5.2　離散時間系統狀態(tài)方程的域求解　
9.6　系統的可控性與可觀測性　
9.6.1　系統的可控性　
9.6.2　系統的可觀測性　
9.6.3　單輸入單輸出系統可控與可觀性的約當規(guī)范型判據　
9.7　本章小結　
習題　
附錄A　常見信號的卷積　
附錄B　常見非周期信號的傅里葉變換　
附錄C　常見信號的拉普拉斯變換　
附錄D　常見序列的z變換　
部分習題答案　
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   由于能量頻譜G（ω）是單位頻帶（即1 rad/s）內信號的能量，因此G（ω）的單位是J?rad/s，有時也寫為J/Hz。 由以上討論可知，周期信號的平均功率可以在時域內求得，也可以在頻域內求得。同樣，非周期信號的能量可以在時域內求得，也可在頻域內求得。這是信號的時域特性和頻域特性的一個重要關系，正由于有了這些關系存在，才使傅里葉變換成為信號與系統分析的重要工具。 4.9連續(xù)時間系統的頻域分析 頻域分析是在頻域中求解系統的響應，它反映輸入信號的頻譜X（ω）通過系統后，輸出信號頻譜Y（ω）隨頻率變化的情況。頻域分析的基本思想與時域分析法是一致的，就是將信號分解成一組基本信號的加權或加權積分，然后求出每一分量單獨通過系統的響應，進而利用連續(xù)時間系統的線性和時不變性解決系統分析的問題。在頻域分析中利用虛指數信號作為分解信號的基本單元，而信號的表示就是傅里葉級數和傅里葉變換。 4.9.1 連續(xù)時間系統的頻率響應 在時域中，系統的沖激響應h（t）只與系統本身特性有關，反映了系統的時域特性。

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