描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121253614丛书名: 电子电气基础课程规划教材
内容简介
本书主要介绍确定信号与线性时不变系统的基本概念与分析方法。基于系统的线性时不变性，将信号分解为两类基本信号，引出了信号与系统的时域与变换域分析方法。本书按照连续时间与离散时间并行的顺序，分别介绍了信号与系统的时域、频域、复频域分析方法及其MATLAB实现，后探讨了状态变量分析法。编写过程注重结构的完整性和内容的关联性，力求由简入繁、循序渐进地引入新概念与新方法，以利于教师的讲授与学生的学习。
目 录
第1章 绪论
1.1 信号与系统
1.2 信号的描述与分类
1.2.1 信号的描述
1.2.2 信号的分类
1.3 系统的描述与分类
1.3.1 系统的描述
1.3.2 系统的分类
1.4 本书内容安排
1.5 本章小结
习题1
第2章 信号与系统基础
2.1 基本信号
2.1.1 指数信号与正弦信号
2.1.2 阶跃函数与冲激函数
2.2 信号的分解
2.2.1 分解为偶部与奇部
2.2.2 分解为实部与虚部
2.2.3 分解为正交函数分量
2.2.4 分解为冲激信号
2.3 信号的基本运算
2.3.1 自变量的变换
2.3.2 相加与相乘
2.3.3 微分与积分
2.3.4 差分与累加
2.4 系统的互联
2.4.1 级联
2.4.2 并联
2.4.3 反馈连接
2.5 系统的基本特性
2.5.1 线性
2.5.2 时不变性
2.5.3 记忆性
2.5.4 因果性
2.5.5 稳定性
2.5.6 可逆性
2.6 线性时不变系统分析方法概述
2.7 利用MATLAB表示信号
2.7.1 信号的MATLAB表示
2.7.2 利用MATLAB实现信号基本运算
2.8 本章小结
习题2
第3章 线性时不变系统的时域分析
3.1 LTI系统的响应
3.1.1 微分方程的经典解
3.1.2 差分方程的经典解
3.1.3 零输入响应与零状态响应
3.2 冲激响应与阶跃响应
3.2.1 冲激响应
3.2.2 阶跃响应
3.3 卷积积分及其性质
3.3.1 用冲激表示连续时间信号
3.3.2 连续时间LTI系统的卷积积分表示
3.3.3 卷积积分求解与计算
3.3.4 卷积积分的性质
3.4 卷积和及其性质
3.4.1 用脉冲表示离散时间信号
3.4.2 离散时间LTI系统的卷积和表示
3.4.3 卷积和求解与计算
3.4.4 卷积和的性质
3.4.5 反卷积（解卷积）
3.5 LTI系统的性质
3.5.1 系统互联
3.5.2 因果性
3.5.3 稳定性
3.5.4 记忆性
3.5.5 可逆性
3.6 RC滤波器的时域分析
3.7 利用MATLAB进行时域分析
3.7.1 连续时间系统冲激响应与阶跃响应的求解
3.7.2 离散时间系统单位脉冲响应的求解
3.7.3 连续时间系统零状态响应的求解
3.7.4 离散时间系统零状态响应的求解
3.7.5 离散卷积和的计算
3.8 本章小结
习题3
第4章 连续时间信号的频域分析
4.1 连续时间周期信号的傅里叶级数
4.1.1 周期信号的傅里叶级数表示
4.1.2 傅里叶级数的收敛性
4.1.3 典型周期信号的傅里叶级数
4.1.4 傅里叶级数的性质
4.2 连续时间傅里叶变换
4.2.1 非周期信号的傅里叶变换
4.2.2 傅里叶变换的收敛性
4.2.3 典型信号的傅里叶变换
4.2.4 周期信号的傅里叶变换
4.3 连续时间傅里叶变换的性质
4.3.1 线性
4.3.2 时移与频移
4.3.3 时间反转
4.3.4 尺度变换
4.3.5 相乘与卷积
4.3.6 微分与积分
4.3.7 共轭与共轭对称性
4.3.8 帕塞瓦尔定理
4.4 对偶性
4.5 利用MATLAB进行频域分析
4.5.1 生成连续时间周期信号
4.5.2 分析连续时间信号的频谱
4.6 本章小结
习题4
第5章 连续时间LTI系统的频域分析
5.1 LTI系统对复指数信号的响应
5.2 连续时间LTI系统的频率响应
5.2.1 频率响应与单位冲激响应
5.2.2 频率响应与线性常系数微分方程
5.2.3 频率响应与系统的互联
5.3 用傅里叶变换分析连续时间LTI系统
5.4 无失真传输
5.5 理想滤波器
5.5.1 滤波器
5.5.2 理想低通滤波器
5.5.3 实际滤波器
5.6 采样
5.6.1 采样定理
5.6.2 实际采样
5.6.3 信号重建
5.6.4 欠采样
5.7 利用MATLAB对连续时间系统进行频域分析
5.8 本章小结
习题5
第6章 离散时间信号的频域分析
6.1 离散时间周期信号的傅里叶级数
6.1.1 周期信号的傅里叶级数表示
6.1.2 傅里叶级数的性质
6.2 离散时间傅里叶变换
6.2.1 非周期信号的傅里叶变换
6.2.2 典型信号的傅里叶变换
6.2.3 周期信号的傅里叶变换
6.3 离散时间傅里叶变换的性质
6.3.1 周期性
6.3.2 线性
6.3.3 时移与频移
6.3.4 时间反转
6.3.5 时域扩展
6.3.6 相乘与卷积
6.3.7 差分与累加
6.3.8 共轭与共轭对称性
6.3.9 帕塞瓦尔定理
6.4 对偶性
6.4.1 离散时间傅里叶级数的对偶性
6.4.2 离散时间傅里叶变换与连续时间傅里叶级数
6.5 利用MATLAB进行信号频域分析
6.5.1 计算离散时间周期信号的频谱
6.5.2 计算离散时间非周期信号的频谱
6.6 本章小结
习题6
第7章 离散时间LTI系统的频域分析
7.1 离散时间LTI系统的频率响应
7.1.1 常见离散时间LTI系统的频率响应
7.1.2 频率响应与线性常系数差分方程
7.1.3 频率响应与系统互联
7.2 用傅里叶变换分析离散时间LTI系统
7.3 离散时间傅里叶变换在数字滤波器设计中的应用
7.3.1 理想滤波器
7.3.2 实际滤波器
7.4 利用MATLAB进行离散时间系统的频域分析
7.5 本章小结
习题7
第8章 连续时间信号与系统的复频域分析
8.1 拉普拉斯变换
8.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换
8.1.2 零极点图
8.1.3 收敛域
8.2 拉普拉斯变换的性质
8.2.1 线性
8.2.2 时移与s域平移
8.2.3 时间反转
8.2.4 时域尺度变换
8.2.5 卷积
8.2.6 微分与积分
8.2.7 共轭
8.2.8 初值与终值定理
8.3 拉普拉斯反变换
8.4 连续时间LTI系统的系统函数
8.4.1 常用系统的系统函数
8.4.2 系统函数与单位冲激响应
8.4.3 系统函数与线性常系数微分方程
8.5 连续时间LTI系统的复频域分析
8.5.1 用拉普拉斯变换分析连续时间LTI系统
8.5.2 系统性质的复频域分析
8.5.3 系统函数的代数属性与方框图表示
8.6 单边拉普拉斯变换
8.6.1 定义
8.6.2 单边拉普拉斯变换性质
8.6.3 利用单边拉普拉斯变换解微分方程
8.7 利用MATLAB进行复频域分析
8.7.1 零极点与系统特性分析
8.7.2 部分分式展开
8.8 本章小结
习题8
第9章 离散时间信号与系统的复频域分析
9.1 z变换
9.1.1 从傅里叶变换到z变换
9.1.2 零极点图
9.1.3 收敛域
9.2 z变换的性质
9.2.1 线性
9.2.2 时移
9.2.3 时间反转
9.2.4 时间扩展与z域尺度变换
9.2.5 共轭
9.2.6 差分与累加
9.2.7 z域微分
9.2.8 卷积
9.2.9 初值定理
9.3 z反变换
9.3.1 部分分式展开法
9.3.2 幂级数展开法（长除法）
9.4 离散时间LTI系统的系统函数
9.4.1 常用系统的系统函数
9.4.2 系统函数与单位冲激响应
9.4.3 系统函数与线性常系数差分方程
9.5 离散时间LTI系统的复频域分析
9.5.1 用z变换分析离散时间LTI系统
9.5.2 系统性质的复频域分析
9.5.3 系统函数的代数属性与方框图表示
9.6 单边z变换
9.6.1 定义
9.6.2 单边z变换性质
9.6.3 利用单边z变换求解差分方程
9.7 z变换在数字滤波中的应用
9.8 利用MATLAB进行复频域分析
9.8.1 零、极点分析
9.8.2 z变换和z反变换
9.9 本章小结
习题9
第10章 系统的状态变量分析
10.1 状态变量与状态方程
10.1.1 状态与状态变量
10.1.2 LTI系统的状态空间描述
10.2 连续时间系统状态方程的建立
10.2.1 由电路图建立状态方程
10.2.2 由系统框图建立状态方程
10.2.3 由微分方程或系统函数建立状态方程
10.3 连续时间系统状态方程的求解
10.3.1 状态方程的时域求解
10.3.2 状态方程的复频域求解
10.3.3 系统函数矩阵与系统稳定性的判断
10.4 离散时间系统的状态空间分析
10.4.1 状态方程的建立
10.4.2 状态方程的求解
10.5 系统的可控性和可观测性
10.5.1 状态向量的线性变换
10.5.2 系统的可控性
10.5.3 系统的可观测性
10.5.4 可控性、可观测性与系统函数的关系
10.6 MATLAB在系统状态变量分析中的应用
10.6.1 微分方程到状态方程的转换
10.6.2 系统函数矩阵的计算
10.6.3 连续时间系统状态方程的求解
10.6.4 离散时间系统状态方程的求解
10.6.5 系统可控性和可观测性的MATLAB实现
10.7 本章小结
习题10
附录A 有关信号与系统的专业英语词汇
参考文献
1.1 信号与系统
1.2 信号的描述与分类
1.2.1 信号的描述
1.2.2 信号的分类
1.3 系统的描述与分类
1.3.1 系统的描述
1.3.2 系统的分类
1.4 本书内容安排
1.5 本章小结
习题1
第2章 信号与系统基础
2.1 基本信号
2.1.1 指数信号与正弦信号
2.1.2 阶跃函数与冲激函数
2.2 信号的分解
2.2.1 分解为偶部与奇部
2.2.2 分解为实部与虚部
2.2.3 分解为正交函数分量
2.2.4 分解为冲激信号
2.3 信号的基本运算
2.3.1 自变量的变换
2.3.2 相加与相乘
2.3.3 微分与积分
2.3.4 差分与累加
2.4 系统的互联
2.4.1 级联
2.4.2 并联
2.4.3 反馈连接
2.5 系统的基本特性
2.5.1 线性
2.5.2 时不变性
2.5.3 记忆性
2.5.4 因果性
2.5.5 稳定性
2.5.6 可逆性
2.6 线性时不变系统分析方法概述
2.7 利用MATLAB表示信号
2.7.1 信号的MATLAB表示
2.7.2 利用MATLAB实现信号基本运算
2.8 本章小结
习题2
第3章 线性时不变系统的时域分析
3.1 LTI系统的响应
3.1.1 微分方程的经典解
3.1.2 差分方程的经典解
3.1.3 零输入响应与零状态响应
3.2 冲激响应与阶跃响应
3.2.1 冲激响应
3.2.2 阶跃响应
3.3 卷积积分及其性质
3.3.1 用冲激表示连续时间信号
3.3.2 连续时间LTI系统的卷积积分表示
3.3.3 卷积积分求解与计算
3.3.4 卷积积分的性质
3.4 卷积和及其性质
3.4.1 用脉冲表示离散时间信号
3.4.2 离散时间LTI系统的卷积和表示
3.4.3 卷积和求解与计算
3.4.4 卷积和的性质
3.4.5 反卷积（解卷积）
3.5 LTI系统的性质
3.5.1 系统互联
3.5.2 因果性
3.5.3 稳定性
3.5.4 记忆性
3.5.5 可逆性
3.6 RC滤波器的时域分析
3.7 利用MATLAB进行时域分析
3.7.1 连续时间系统冲激响应与阶跃响应的求解
3.7.2 离散时间系统单位脉冲响应的求解
3.7.3 连续时间系统零状态响应的求解
3.7.4 离散时间系统零状态响应的求解
3.7.5 离散卷积和的计算
3.8 本章小结
习题3
第4章 连续时间信号的频域分析
4.1 连续时间周期信号的傅里叶级数
4.1.1 周期信号的傅里叶级数表示
4.1.2 傅里叶级数的收敛性
4.1.3 典型周期信号的傅里叶级数
4.1.4 傅里叶级数的性质
4.2 连续时间傅里叶变换
4.2.1 非周期信号的傅里叶变换
4.2.2 傅里叶变换的收敛性
4.2.3 典型信号的傅里叶变换
4.2.4 周期信号的傅里叶变换
4.3 连续时间傅里叶变换的性质
4.3.1 线性
4.3.2 时移与频移
4.3.3 时间反转
4.3.4 尺度变换
4.3.5 相乘与卷积
4.3.6 微分与积分
4.3.7 共轭与共轭对称性
4.3.8 帕塞瓦尔定理
4.4 对偶性
4.5 利用MATLAB进行频域分析
4.5.1 生成连续时间周期信号
4.5.2 分析连续时间信号的频谱
4.6 本章小结
习题4
第5章 连续时间LTI系统的频域分析
5.1 LTI系统对复指数信号的响应
5.2 连续时间LTI系统的频率响应
5.2.1 频率响应与单位冲激响应
5.2.2 频率响应与线性常系数微分方程
5.2.3 频率响应与系统的互联
5.3 用傅里叶变换分析连续时间LTI系统
5.4 无失真传输
5.5 理想滤波器
5.5.1 滤波器
5.5.2 理想低通滤波器
5.5.3 实际滤波器
5.6 采样
5.6.1 采样定理
5.6.2 实际采样
5.6.3 信号重建
5.6.4 欠采样
5.7 利用MATLAB对连续时间系统进行频域分析
5.8 本章小结
习题5
第6章 离散时间信号的频域分析
6.1 离散时间周期信号的傅里叶级数
6.1.1 周期信号的傅里叶级数表示
6.1.2 傅里叶级数的性质
6.2 离散时间傅里叶变换
6.2.1 非周期信号的傅里叶变换
6.2.2 典型信号的傅里叶变换
6.2.3 周期信号的傅里叶变换
6.3 离散时间傅里叶变换的性质
6.3.1 周期性
6.3.2 线性
6.3.3 时移与频移
6.3.4 时间反转
6.3.5 时域扩展
6.3.6 相乘与卷积
6.3.7 差分与累加
6.3.8 共轭与共轭对称性
6.3.9 帕塞瓦尔定理
6.4 对偶性
6.4.1 离散时间傅里叶级数的对偶性
6.4.2 离散时间傅里叶变换与连续时间傅里叶级数
6.5 利用MATLAB进行信号频域分析
6.5.1 计算离散时间周期信号的频谱
6.5.2 计算离散时间非周期信号的频谱
6.6 本章小结
习题6
第7章 离散时间LTI系统的频域分析
7.1 离散时间LTI系统的频率响应
7.1.1 常见离散时间LTI系统的频率响应
7.1.2 频率响应与线性常系数差分方程
7.1.3 频率响应与系统互联
7.2 用傅里叶变换分析离散时间LTI系统
7.3 离散时间傅里叶变换在数字滤波器设计中的应用
7.3.1 理想滤波器
7.3.2 实际滤波器
7.4 利用MATLAB进行离散时间系统的频域分析
7.5 本章小结
习题7
第8章 连续时间信号与系统的复频域分析
8.1 拉普拉斯变换
8.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换
8.1.2 零极点图
8.1.3 收敛域
8.2 拉普拉斯变换的性质
8.2.1 线性
8.2.2 时移与s域平移
8.2.3 时间反转
8.2.4 时域尺度变换
8.2.5 卷积
8.2.6 微分与积分
8.2.7 共轭
8.2.8 初值与终值定理
8.3 拉普拉斯反变换
8.4 连续时间LTI系统的系统函数
8.4.1 常用系统的系统函数
8.4.2 系统函数与单位冲激响应
8.4.3 系统函数与线性常系数微分方程
8.5 连续时间LTI系统的复频域分析
8.5.1 用拉普拉斯变换分析连续时间LTI系统
8.5.2 系统性质的复频域分析
8.5.3 系统函数的代数属性与方框图表示
8.6 单边拉普拉斯变换
8.6.1 定义
8.6.2 单边拉普拉斯变换性质
8.6.3 利用单边拉普拉斯变换解微分方程
8.7 利用MATLAB进行复频域分析
8.7.1 零极点与系统特性分析
8.7.2 部分分式展开
8.8 本章小结
习题8
第9章 离散时间信号与系统的复频域分析
9.1 z变换
9.1.1 从傅里叶变换到z变换
9.1.2 零极点图
9.1.3 收敛域
9.2 z变换的性质
9.2.1 线性
9.2.2 时移
9.2.3 时间反转
9.2.4 时间扩展与z域尺度变换
9.2.5 共轭
9.2.6 差分与累加
9.2.7 z域微分
9.2.8 卷积
9.2.9 初值定理
9.3 z反变换
9.3.1 部分分式展开法
9.3.2 幂级数展开法（长除法）
9.4 离散时间LTI系统的系统函数
9.4.1 常用系统的系统函数
9.4.2 系统函数与单位冲激响应
9.4.3 系统函数与线性常系数差分方程
9.5 离散时间LTI系统的复频域分析
9.5.1 用z变换分析离散时间LTI系统
9.5.2 系统性质的复频域分析
9.5.3 系统函数的代数属性与方框图表示
9.6 单边z变换
9.6.1 定义
9.6.2 单边z变换性质
9.6.3 利用单边z变换求解差分方程
9.7 z变换在数字滤波中的应用
9.8 利用MATLAB进行复频域分析
9.8.1 零、极点分析
9.8.2 z变换和z反变换
9.9 本章小结
习题9
第10章 系统的状态变量分析
10.1 状态变量与状态方程
10.1.1 状态与状态变量
10.1.2 LTI系统的状态空间描述
10.2 连续时间系统状态方程的建立
10.2.1 由电路图建立状态方程
10.2.2 由系统框图建立状态方程
10.2.3 由微分方程或系统函数建立状态方程
10.3 连续时间系统状态方程的求解
10.3.1 状态方程的时域求解
10.3.2 状态方程的复频域求解
10.3.3 系统函数矩阵与系统稳定性的判断
10.4 离散时间系统的状态空间分析
10.4.1 状态方程的建立
10.4.2 状态方程的求解
10.5 系统的可控性和可观测性
10.5.1 状态向量的线性变换
10.5.2 系统的可控性
10.5.3 系统的可观测性
10.5.4 可控性、可观测性与系统函数的关系
10.6 MATLAB在系统状态变量分析中的应用
10.6.1 微分方程到状态方程的转换
10.6.2 系统函数矩阵的计算
10.6.3 连续时间系统状态方程的求解
10.6.4 离散时间系统状态方程的求解
10.6.5 系统可控性和可观测性的MATLAB实现
10.7 本章小结
习题10
附录A 有关信号与系统的专业英语词汇
参考文献
前 言
“信号与系统”是高等院校电子类、电气类相关专业的一门重要专业基础课程，是数字信号处理、信号检测与估计等后续专业课程的理论基础。由于信号与系统的理论方法在广泛的工程技术领域具有指导意义，因此，机械、动力与力学等其他非电类专业也在不同深度上开设了这门课程。
本书着重讨论确定信号与线性时不变（LTI）系统的分析方法，包括时域法与变换域法，其中变换域法又分为频域法与复频域法。各类分析方法均是基于信号分解的思路，利用系统的线性与时不变特性，从不同角度实现对连续时间与离散时间信号与系统的分析。
本书采用连续与离散并行、从时域到变换域、从信号分析到系统分析的叙述方式，内容分为5个部分：第1、2章介绍信号与系统的基本知识；第3章介绍信号与LTI系统的时域分析方法；第4～7章介绍傅里叶变换，完整地建立连续与离散时间的频域分析方法；第8、9章分别介绍拉普拉斯变换与z变换，在频域分析方法的基础上扩展为复频域分析方法；第10章介绍状态变量分析方法。在讲授时，可以按照章节自然顺序将连续与离散作为一个整体介绍，也可以先连续（第1、2、3、4、5、8章）、后离散（第6、7、9章），后探讨状态变量分析（第10章）。
本书在编写过程中，针对课程内容的抽象性特点，尽量避免枯燥的数学推导，突出概念的直观性与启发式理解，强调概念的物理内涵，以助于学生深入理解概念与方法，增强学习兴趣；针对课程内容的系统性特点，各章节介绍中突出内容的关联性，注重结构的完整性，使得隐含在各个抽象知识点之后的知识体系完整清晰，以利于学生提高学习效率，培养科学的思维方式。此外，为了引导学生阅读信号类专业基础课程的一些经典外文书籍，在附录中列出一些有关信号与系统的专业英语词汇。
本书由梁风梅担任主编，郝润芳、谢珺担任副主编。参与编写工作的有：续欣莹编写第1章，张文爱、陈燕、张灵、李艳萍、李瑞莲、郝润芳、谢珺分别编写第4～10章，梁风梅执笔其他章节，并负责全书的修改与定稿。
本书提供免费的电子课件和MATLAB源程序，读者可登录华信教育资源网册后免费下载。
本书在编写过程中，参考了近年来出版的书籍和资料，在此对书籍和资料的作者、提供者一并表示感谢！
限于编者水平，书中难免有错漏或不妥之处，恳请读者批评指正。
本书着重讨论确定信号与线性时不变（LTI）系统的分析方法，包括时域法与变换域法，其中变换域法又分为频域法与复频域法。各类分析方法均是基于信号分解的思路，利用系统的线性与时不变特性，从不同角度实现对连续时间与离散时间信号与系统的分析。
本书采用连续与离散并行、从时域到变换域、从信号分析到系统分析的叙述方式，内容分为5个部分：第1、2章介绍信号与系统的基本知识；第3章介绍信号与LTI系统的时域分析方法；第4～7章介绍傅里叶变换，完整地建立连续与离散时间的频域分析方法；第8、9章分别介绍拉普拉斯变换与z变换，在频域分析方法的基础上扩展为复频域分析方法；第10章介绍状态变量分析方法。在讲授时，可以按照章节自然顺序将连续与离散作为一个整体介绍，也可以先连续（第1、2、3、4、5、8章）、后离散（第6、7、9章），后探讨状态变量分析（第10章）。
本书在编写过程中，针对课程内容的抽象性特点，尽量避免枯燥的数学推导，突出概念的直观性与启发式理解，强调概念的物理内涵，以助于学生深入理解概念与方法，增强学习兴趣；针对课程内容的系统性特点，各章节介绍中突出内容的关联性，注重结构的完整性，使得隐含在各个抽象知识点之后的知识体系完整清晰，以利于学生提高学习效率，培养科学的思维方式。此外，为了引导学生阅读信号类专业基础课程的一些经典外文书籍，在附录中列出一些有关信号与系统的专业英语词汇。
本书由梁风梅担任主编，郝润芳、谢珺担任副主编。参与编写工作的有：续欣莹编写第1章，张文爱、陈燕、张灵、李艳萍、李瑞莲、郝润芳、谢珺分别编写第4～10章，梁风梅执笔其他章节，并负责全书的修改与定稿。
本书提供免费的电子课件和MATLAB源程序，读者可登录华信教育资源网册后免费下载。
本书在编写过程中，参考了近年来出版的书籍和资料，在此对书籍和资料的作者、提供者一并表示感谢！
限于编者水平，书中难免有错漏或不妥之处，恳请读者批评指正。
编者
2015年1月
评论
还没有评论。