信號(hào)與系統(tǒng)

前言

　　“信號(hào)與系統(tǒng)”課程是高等院校工科電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、電子信息科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，幾乎遍及電類及非電類的各個(gè)工程技術(shù)學(xué)科。隨著信息科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，新的信號(hào)處理和分析技術(shù)不斷涌現(xiàn)。由于信號(hào)是信息的載體，系統(tǒng)是信息處理的手段，因此，作為研究信號(hào)與系統(tǒng)基本理論和方法的"信號(hào)與系統(tǒng)"課程，必須與信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)相一致?！　∫槐久嫦虮究粕暮媒滩模瑧?yīng)該能夠?qū)π盘?hào)與系統(tǒng)的基本理論、基本概念和基本分析方法進(jìn)行深入淺出、透徹清楚的講解，以使讀者能夠看得明白、學(xué)得懂，并且能夠理解和掌握。這樣的教材將使得大多數(shù)讀者不會(huì)感到學(xué)習(xí)信號(hào)與系統(tǒng)是一件困難的事情。這本書(shū)正是按照這樣的宗旨來(lái)編寫的。該書(shū)只包含本科生應(yīng)該掌握的信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)，作者力求在對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)的基本原理、基本概念、基本方法融會(huì)貫通、深入理解的基礎(chǔ)上，將這些知識(shí)系統(tǒng)地、深入淺出地、透徹清楚地講解出來(lái)，做到有理、有據(jù)、有條理，數(shù)學(xué)推導(dǎo)正確，邏輯關(guān)系清楚，使讀者看得明白、容易理解，并且能夠在掌握這些基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步去學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理的更深入的內(nèi)容，或者能夠?qū)⑦@些知識(shí)投入實(shí)際應(yīng)用。因此，出版這樣一本教材是一件十分重要而且非常有意義的工作。

內(nèi)容概要

本書(shū)內(nèi)容符合教育部頒布的《高等學(xué)校信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)基本要求》，能滿足培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需要。全書(shū)共分6章，包括：信號(hào)、系統(tǒng)的基本概念，信號(hào)、系統(tǒng)的時(shí)域分析，傅里葉變換及頻域分析，拉普拉斯變換及s域分析，z變換及z域分析，典型應(yīng)用實(shí)例的MATLAB設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。全書(shū)重點(diǎn)突出，風(fēng)格獨(dú)特，簡(jiǎn)明易懂，面向應(yīng)用，文理滲透，適于教學(xué)。書(shū)中引入了MATLAB分析方法，力求實(shí)現(xiàn)原理、方法與應(yīng)用的三結(jié)合，生動(dòng)形象，便于讀者學(xué)習(xí)?！　”緯?shū)可作為高等院校電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、電子信息科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的教材，也可供從事相關(guān)專業(yè)的科技工作人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章 信號(hào)、系統(tǒng)的基本概念　1.1 信號(hào)的定義、描述與分類　1.1.1 信號(hào)的定義與描述　1.1.2 信號(hào)的分類　1.2 常見(jiàn)典型信號(hào)　1.2.1 階躍信號(hào)與沖激信號(hào)　1.2.2 常見(jiàn)連續(xù)信號(hào)　1.2.3 單位階躍序列與單位沖激序列　1.2.4 常見(jiàn)序列　1.3 信號(hào)的基本運(yùn)算　1.3.1 信號(hào)相加與相乘　1.3.2 信號(hào)平移、反轉(zhuǎn)與尺度變換　1.3.3 信號(hào)的時(shí)域分解　1.4 系統(tǒng)的描述與分類　1.4.1 系統(tǒng)的描述　1.4.2 系統(tǒng)的分類　1.5 LTI系統(tǒng)的分析方法　1.5.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)　1.5.2 離散時(shí)間系統(tǒng)　本章小結(jié)　習(xí)題第2章 信號(hào)、系統(tǒng)的時(shí)域分析　2.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的描述　2.1.1 微分方程的建立與求解　2.1.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的響應(yīng)　2.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)　2.2.1 沖激響應(yīng)　2.2.2 階躍響應(yīng)　2.3 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的卷積分析方法　2.3.1 連續(xù)信號(hào)的卷積積分及其性質(zhì)　2.3.2 連續(xù)系統(tǒng)的卷積分析方法　2.4 離散時(shí)間系統(tǒng)的描述　2.4.1 差分方程的建立與求解　2.4.2 離散時(shí)間系統(tǒng)的模擬　2.5 離散時(shí)間系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)與單位階躍響應(yīng)　2.5.1 單位沖激響應(yīng)　2.5.2 單位階躍響應(yīng)　2.6 離散時(shí)間系統(tǒng)的卷積和分析方法　2.6.1 離散信號(hào)的卷積和及其性質(zhì)　2.6.2 離散系統(tǒng)的卷積和分析方法　本章小結(jié)　習(xí)題第3章 傅里葉變換及頻域分析　3.1 傅里葉級(jí)數(shù)分析　3.1.1 周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)分解　3.1.2 周期信號(hào)的頻譜　3.2 傅里葉變換　3.2.1 傅里葉積分定義　3.2.2 非周期信號(hào)的頻譜函數(shù)　3.3 傅里葉變換的性質(zhì)　3.3.1 線性性質(zhì)　3.3.2 互易對(duì)稱特性　3.3.3 時(shí)移特性　3.3.4 尺度變換特性　3.3.5 頻移特性　3.3.6 卷積性質(zhì)　3.3.7 時(shí)域微分性質(zhì)　3.3.8 時(shí)域積分性質(zhì)　3.3.9 奇偶性　3.3.10 周期信號(hào)的傅里葉變換　3.4 傅里葉變換應(yīng)用于通信系統(tǒng)　3.4.1 LTI系統(tǒng)的頻域分析　3.4.2 無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)　3.4.3 理想低通濾波器　3.4.4 抽樣定理　本章小結(jié)　習(xí)題第4章 拉普拉斯變換及s域分析　4.1 拉普拉斯變換的定義　4.1.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換　4.1.2 收斂域(ROC)的概念　4.1.3 常用函數(shù)的拉普拉斯變換　4.2 拉普拉斯變換的基本性質(zhì)　4.2.1 線性性質(zhì)　4.2.2 尺度變換性質(zhì)　4.2.3 時(shí)域平移性質(zhì)　4.2.4 復(fù)頻域平移性質(zhì)　4.2.5 時(shí)域微分性質(zhì)　4.2.6 時(shí)域積分性質(zhì)　4.2.7 卷積性質(zhì)　4.2.8 復(fù)頻域微分性質(zhì)　4.2.9 復(fù)頻域積分性質(zhì)　4.2.10 初值定理與終值定理　4.2.11 拉普拉斯變換與傅里葉變換　4.3 拉普拉斯反變換的求解方法　4.3.1 部分分式分解法　4.3.2 圍線積分法——留數(shù)法　4.4 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析　4.4.1 微分方程的s域分析　4.4.2 電路的s域模型及求解　4.5 連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)　4.5.1 系統(tǒng)函數(shù)及其零、極點(diǎn)　4.5.2 系統(tǒng)函數(shù)H(s)與系統(tǒng)時(shí)域特性　4.5.3 系統(tǒng)函數(shù)H(s)與系統(tǒng)頻域特性　4.5.4 LTI系統(tǒng)的穩(wěn)定性　本章小結(jié)　習(xí)題第5章 z變換及z域分析　5.1 z變換　5.1.1 z變換的定義　5.1.2 典型序列的z變換　5.2 逆z變換　5.2.1 冪級(jí)數(shù)展開(kāi)法(長(zhǎng)除法)　5.2.2 部分分式展開(kāi)法(長(zhǎng)除法)　5.3 z變換基本性質(zhì)和定理　5.3.1 線性性質(zhì)　5.3.2 序列的移位特性　5.3.3 序列的指數(shù)加權(quán)(或z域尺度變換)　5.3.4 序列的線性加權(quán)(z域求導(dǎo)數(shù))　5.3.5 初值定理　5.3.6 終值定理　5.3.7 序列的卷積和(時(shí)域卷積定理)　5.3.8 序列相乘(z域卷積定理)　5.4 z平面與s平面、z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系　5.4.1 z平面與s平面的映射關(guān)系　5.4.2 z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系　5.5 離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)　5.5.1 系統(tǒng)函數(shù)　5.5.2 系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布對(duì)系統(tǒng)特性的影響　5.6 離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性　5.6.1 離散系統(tǒng)頻響特性的定義　5.6.2 頻響特性的幾何確定方法　5.7 離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析　5.7.1 應(yīng)用z變換求解差分方程的步驟　5.7.2 差分方程解的驗(yàn)證　5.7.3 典型例題分析　本章小結(jié)　習(xí)題第6章 典型應(yīng)用實(shí)例的MATLAB設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)　6.1 基于MATLAB的信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析　6.1.1 信號(hào)的時(shí)域分析　6.1.2 LTI系統(tǒng)的時(shí)域分析　6.2 基于MATLAB的信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析　6.2.1 信號(hào)的頻域分析　6.2.2 系統(tǒng)的頻域分析　6.3 基于MATLAB的信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析　6.3.1 信號(hào)的復(fù)頻域分析　6.3.2 系統(tǒng)的復(fù)頻域分析　6.4 基于MATLAB的離散信號(hào)與系統(tǒng)的z域分析　6.4.1 離散信號(hào)的z變換　6.4.2 離散系統(tǒng)的z域分析　本章小結(jié)　習(xí)題習(xí)題參考答案

章節(jié)摘錄

　　“信號(hào)與系統(tǒng)”課程是高等院校工科電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、電子信息科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，幾乎遍及電類及非電類的各個(gè)工程技術(shù)學(xué)科.隨著信息科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展，新的信號(hào)處理和分析技術(shù)不斷涌現(xiàn)。由于信號(hào)是信息的載體，系統(tǒng)是信息處理的手段，因此，作為研究信號(hào)與系統(tǒng)基本理論和方法的“信號(hào)與系統(tǒng)”課程，必須與信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)相一致?！　∫槐久嫦虮究粕暮媒滩?，應(yīng)該能夠?qū)π盘?hào)與系統(tǒng)的基本理論、基本概念和基本分析方法進(jìn)行深入淺出、透徹清楚的講解，以使讀者能夠看得明白、學(xué)得懂，并且能夠理解和掌握。這樣的教材將使得大多數(shù)讀者不會(huì)感到學(xué)習(xí)信號(hào)與系統(tǒng)是一件困難的事情。這本書(shū)正是按照這樣的宗旨來(lái)編寫的。該書(shū)只包含本科生應(yīng)該掌握的信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)，作者力求在對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)的基本原理、基本概念、基本方法融會(huì)貫通、深入理解的基礎(chǔ)上，將這些知識(shí)系統(tǒng)地、深入淺出地、透徹清楚地講解出來(lái)，做到有理、有據(jù)、有條理，數(shù)學(xué)推導(dǎo)正確，邏輯關(guān)系清楚，使讀者看得明白、容易理解，并且能夠在掌握這些基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步去學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理的更深入的內(nèi)容，或者能夠?qū)⑦@些知識(shí)投入實(shí)際應(yīng)用。因此，出版這樣一本教材是一件十分重要而且非常有意義的工作。

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