信号与系统分析

　　本书全面介绍信号与系统的基本理论和基本分析方法，从连续时间到离散时间，从输入输出描述到状态描述，力求以统一的观点阐明基本概念和方法。全书共分10章，第1章介绍信号与系统的基本概念；第2章讲述连续信号与系统的时域分析方法；第3章和第4章讨论连续信号和系统的频域分析方法；第5章介绍了拉普拉斯的基本概念；第6章介绍了连续时间系统的复频域分析；第7章离散信号与系统的时域分析；第8章介绍离散时间傅里叶变换等；第9章介绍了z变换；第10章介绍了离散时间系统的复频域分析。

前言
教学建议
第1章　绪论
　1.1　信号与系统的基本概念
　1.2　信号的函数描述
　1.3　信号的分类
　1.4　系统的描述和模型求解
　1.5　系统的分类
　1.6　信号与系统分析的任务
　习题
第2章　连续信号与系统的时域分析
　2.1　连续信号的基本运算
　2.2　典型连续信号及其基本特性
　2.3　连续系统的数学模型：微分方程
　2.4　零输入响应和零状态响应
　2.5　用线性常系数微分方程描述的系统为线性时不变因果系统的条件
　2.6　冲激响应和阶跃响应
　2.7　卷积及其性质
　2.8　零状态响应的卷积法求解
　2.9　用算子表示微分方程
　2.10　“广义函数”意义下的冲激信号
　习题
第3章　连续信号的频域分析
　3.1　用完备正交函数集来表示信号
　3.2　周期信号的傅里叶级数
　3.3　傅里叶变换
　3.4　典型非周期信号的傅里叶变换
　3.5　周期信号的傅里叶变换
　3.6　能量谱和功率谱
　习题
第4章　连续系统的频域分析
　4.1　系统的频率特性
　4.2　无失真传输
　4.3　理想滤波器
　4.4　系统的物理可实现性
　4.5　希尔伯特变换及其应用
　4.6　调制与解调
　4.7　多路复用技术
　习题
第5章　拉普拉斯变换
　5.1　双边拉氏变换的定义
　5.2　典型信号的双边拉氏变换
　5.3　拉氏变换的零、极点定义与阶数
　5.4　呈有理函数形式的拉氏变换式的零、极点及其性质
　5.5　拉氏变换收敛域的基本性质
　5.6　连续信号的特征与其双边拉氏变换式收敛域的对应关系
　5.7　单边拉氏变换的定义
　5.8　单边拉氏变换的收敛域
　5.9　拉氏反变换
　5.10　拉氏变换与傅里叶变换的关系
　习题
第6章　连续时间系统的复频域分析
　6.1　线性时不变系统的系统函数
　6.2　用常微分方程描述的连续系统的零状态响应与零输入响应的s域求解
　6.3　利用线性时不变系统的系统函数的零、极点分布确定系统的时域特性
　6.4　利用系统函数和输入信号的极点分布分析自由响应和强迫响应、暂态响应和稳态响应
　6.5　利用系统函数的极点分布确定线性时不变系统的因果性与稳定性
　6.6　劳斯稳定性判据
　6.7　利用系统函数的零、极点分布确定线性时不变系统的频率特性
　6.8　连续因果时不变稳定系统的正弦稳态响应
　6.9　线性时不变系统的模拟
　6.10　线性时不变系统的表示
　习题
第7章　离散信号与系统的时域分析
　7.1　离散信号——序列
　7.2　序列的基本运算
　7.3　典型序列及其基本特性
　7.4　离散系统的基本概念与基本特性
　7.5　离散系统的数学模型：差分方程
　7.6　用常系数线性差分方程描述的系统为线性移不变因果系统的条件
　7.7　线性常系数差分方程的建立与主要应用
　7.8　离散系统的单位样值响应与单位阶跃响应
　7.9　线性移不变系统的卷积和
　7.10　用单位样值响应表征的线性移不变系统的特性
　7.11　反卷积
　习题
第8章　离散时间傅里叶变换、离散傅里叶变换和快速傅里叶变换
　8.1　线性移不变系统对复指数输入序列的响应
　8.2　周期序列的离散时间傅里叶级数
　8.3　非周期序列的离散时间傅里叶变换
　8.4　离散时间傅里叶变换与连续时间傅里叶变换之间的关系
　8.5　典型非周期序列的离散时间傅里叶变换
　8.6　周期序列的离散时间傅里叶变换
　8.7　离散时间傅里叶变换的基本性质
　8.8　离散傅里叶变换：有限长序列的傅里叶分析
　8.9　离散傅里叶变换的性质
　8.10　分段卷积法：短序列与长序列的线性卷积
　8.11　利用离散傅里叶变换近似分析连续非周期信号的频谱
　8.12　利用离散傅里叶变换分析连续信号谱时的参数选择
　8.13　FFT算法
　8.14　快速傅里叶反变换
　习题
第9章　z变换
　9.1　z变换的定义
　9.2　双边z变换与单边z变换的关系
　9.3　z变换的零、极点定义与阶数
　9.4　呈有理函数形式的z变换式的零、极点及其性质
　9.5　双边z变换的收敛域与z变换收敛域的基本性质
　9.6　序列特征与其双边z变换收敛域的对应关系
　9.7　单边z变换的收敛域
　9.8　常用序列的z变换
　9.9　z变换的基本性质
　9.10　z反变换
　9.11　z变换与拉氏变换的关系
　9.12　离散时间傅里叶变换、离散傅里叶变换及z变换之间的关系
　习题
第10章　离散时间系统的复频域分析
　10.1　线性移不变系统的系统函数
　10.2　离散时间系统的零状态响应与零输入响应的z域求解
　10.3　利用线性移不变系统的系统函数的零、极点分布分析系统的时域特性
　10.4　利用系统函数的零、极点分布分析自由响应和强迫响应、暂态响应和稳态响应
　10.5　利用系统函数的极点分布确定线性移不变系统的因果性、稳定性
　10.6　朱里稳定性判据
　10.7　线性移不变系统的可逆性
　10.8　离散时间系统的频域特性
　10.9　利用离散系统函数的零、极点分布确定系统的频率响应
　10.10　连续系统与离散系统之间的相互转换
　10.11　线性移不变系统的模拟
　10.12　线性移不变系统的表示
　10.13　线性移不变系统的信号流图形式
　习题
　参考文献

　　前言“信号与系统分析”课程是通信、电子、电气工程与自动化等众多电气与电子信息专业的一门核心基础课程，其主要内容涉及信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，研究方法包括信号与系统的时域、频域和复频域分析。
　　近年来，随着现代科学技术的飞速发展，以及跟信号与系统相关的高新技术的大量涌现，信号与系统的理论和方法也在快速更新，同时，应用领域也在不断扩充与深化，这些富有时代性的突出特点对该课程的教材体系和内容变革提出了全新的要求，也使得“信号与系统分析”这门课程的重要性日益为人们所认识。
　　编者在不断追踪、研习国内外“信号与系统分析”教材体系与内容变化的基础上，结合自己长期从事该课程中文与全英文教学的实践体会，并针对我国教学体系与教学实践改革的现状和要求，以及学生的具体情况，本着知识体系完备、例题典型丰富、强化基础、贴近实际、叙述简洁、讲解透彻、便于读者自学的编写原则，精心编写了这本可反映现代“信号与系统分析”基本原理、教学体系和内容的教材。
　　编者力求通过深入浅出、透彻清楚、逻辑关系明晰的叙述和数学推导过程简单的分析将信号与系统的基本原理、具体知识有条理地介绍给读者，以使他们能够在融会贯通、深刻理解所学内容的基础上进一步学好后续课程或者能够将所掌握的知识灵活、有机地应用于实践中。
　　本书由胡钋教授、秦亮、韩谷静副教授共同撰写，胡钋任主编并负责统稿和审校全书。本书第1、2章由韩谷静编写，第3、4章由秦亮编写，第5～10章由胡钋编写。刘开培教授审阅了全书内容并提出了许多宝贵意见，在此谨表诚挚的谢意。
　　在本书的编写过程中，武汉大学电气工程学院“信号与系统分析”课程组的全体教师，以及唐炬、刘开培、查晓明、刘涤尘、阮江军、常湧等有关专家提出了很多有益的建议，在此向他们一并表示衷心感谢。另外，本书的编写出版得到了机械工业出版社华章公司王颖副总编的鼓励、指导和帮助，在此也表示感谢。
　　限于编者的水平，书中恐有疏误之处，热切期望读者批评指正。
　　编者