信號(hào)與系統(tǒng)

前言

　　《信號(hào)與系統(tǒng)》課程歷經(jīng)數(shù)十年建設(shè)，無論體系或內(nèi)容都已相當(dāng)成熟，要想寫出高質(zhì)量、有創(chuàng)建性的新教材，難度很大。解放軍理工大學(xué)岳振軍等教師，在定位于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，編寫了這本教材。

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)高等院校電子信息與電氣學(xué)科系列規(guī)劃教材：信息與系統(tǒng)》主要闡述確定性信號(hào)的時(shí)域和頻域分析基本方法，線性時(shí)不變系統(tǒng)的描述與特性，以及確定性信號(hào)通過線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域與變換域分析方法?！　　?1世紀(jì)高等院校電子信息與電氣學(xué)科系列規(guī)劃教材：信息與系統(tǒng)》的主要內(nèi)容包括概論，信號(hào)分析理論基礎(chǔ)，線性時(shí)不變系統(tǒng)分析方法，確定性信號(hào)通過線性時(shí)不變系統(tǒng)，工程應(yīng)用實(shí)例。按照信號(hào)分析，信號(hào)通過系統(tǒng)響應(yīng)求解，系統(tǒng)分析和應(yīng)用實(shí)例的結(jié)構(gòu)體系，以需求為牽引，以問題解決為導(dǎo)向，將傳統(tǒng)教材以介紹方法為主線改進(jìn)為以解決問題為主線，實(shí)現(xiàn)了與MATLAB工具的無縫對接?！?1世紀(jì)高等院校電子信息與電氣學(xué)科系列規(guī)劃教材：信息與系統(tǒng)》結(jié)構(gòu)新穎，概念清晰，推理嚴(yán)謹(jǐn)，注重方法，例證豐富，行文流暢，簡明易懂，兼顧了課堂教學(xué)和自學(xué)需要?！　　?1世紀(jì)高等院校電子信息與電氣學(xué)科系列規(guī)劃教材：信息與系統(tǒng)》可作為工程性質(zhì)較強(qiáng)的高等院校電子工程、通信工程、信息工程、自動(dòng)控制工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與計(jì)算科學(xué)等專業(yè)的本科生教材，也可供相關(guān)科技工作者自學(xué)參考。

書籍目錄

序前言第1章 概論1.1 引言1.2 關(guān)于MATLAB1.2.1 MATLAB入門1.2.2 MATLAB的數(shù)值計(jì)算功能1.2.3 MATLAB的二維圖形功能1.3 信號(hào)的概念與基本運(yùn)算1.3.1 工程中的信號(hào)1.3.2 信號(hào)的分類1.3.3 典型信號(hào)1.3.4 連續(xù)信號(hào)的基本運(yùn)算與時(shí)域變換1.3.5 連續(xù)信號(hào)的分解1.4 系統(tǒng)的概念1.4.1 系統(tǒng)描述1.4.2 系統(tǒng)的特性和分類1.4.3 LTI系統(tǒng)及其對輸入的響應(yīng)習(xí)題第2章 信號(hào)的卷積與變換2.1 引言2.2 卷積與相關(guān)2.2.1 卷積和2.2.2 卷積積分2.2.3 相關(guān)2.3 傅里葉變換2.3.1 周期函數(shù)的傅里葉展開2.3.2 周期函數(shù)的對稱性與其諧波分量的關(guān)系2.3.3 傅里葉變換2.3.4 傅里葉變換的性質(zhì)2.4 拉普拉斯變換2.4.1 拉普拉斯變換的概念2.4.2 典型信號(hào)的拉普拉斯變換2.4.3 拉普拉斯變換的性質(zhì)2.4.4 拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系2.4.5 拉普拉斯逆變換2.5 Z變換2.5.1 Z變換的定義與收斂域2.5.2 Z逆變換2.5.3 Z變換的性質(zhì)2.5.4 Z變換與拉普拉斯變換之間的關(guān)系習(xí)題第3章 信號(hào)的頻譜分析3.1 引言3.2 信號(hào)的頻譜3.2.1 正弦信號(hào)的頻域表示3.2.2 周期信號(hào)的頻譜3.2.3 非周期信號(hào)的頻譜3.2.4 信號(hào)頻譜的常用性質(zhì)3.2.5 功率譜與能量譜3.3 抽樣定理3.3.1 時(shí)域抽樣及其頻譜3.3.2 抽樣定理3.4 離散時(shí)間傅里葉變換與離散傅里葉變換3.4.1 離散時(shí)間傅里葉變換3.4.2 離散傅里葉變換習(xí)題第4章 線性時(shí)不變系統(tǒng)對輸入的響應(yīng)4.1 引言4.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域表示4.2.1 連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)的時(shí)域模型4.2.2 算子表示法4.3 LTI系統(tǒng)的響應(yīng)分解4.3.1 齊次解和特解4.3.2 零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)4.4 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析法4.4.1 常系數(shù)線性微分方程求解——經(jīng)典法4.4.2 零輸入響應(yīng)的求解4.4.3 單位沖激響應(yīng)和單位階躍響應(yīng)4.4.4 零狀態(tài)響應(yīng)的求解4.4.5 各種響應(yīng)之間的關(guān)系4.5 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析法4.5.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域模型4.5.2 頻域系統(tǒng)函數(shù)4.5.3 零狀態(tài)響應(yīng)的求解4.6 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析法4.6.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域模型4.6.2 零輸入響應(yīng)的求解4.6.3 復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)4.6.4 零狀態(tài)響應(yīng)的求解4.6.5 利用S域分析求解系統(tǒng)的全響應(yīng)4.6.6 極點(diǎn)與響應(yīng)的關(guān)系4.7 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域表示4.7.1 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域模型4.7.2 移序算子4.8 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析法4.8.1 迭代法4.8.2 經(jīng)典法4.8.3 零輸入響應(yīng)4.8.4 單位樣值響應(yīng)4.8.5 零狀態(tài)響應(yīng)4.8.6 用雙零法求完全響應(yīng)4.9 離散時(shí)間系統(tǒng)的Z域分析法4.9.1 離散時(shí)間系統(tǒng)的Z域模型4.9.2 零輸入響應(yīng)4.9.3 零狀態(tài)響應(yīng)和系統(tǒng)函數(shù)4.9.4 全響應(yīng)習(xí)題第5章 系統(tǒng)分析及應(yīng)用5.1 引言5.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)分析5.2.1 系統(tǒng)零極點(diǎn)5.2.2 系統(tǒng)零極點(diǎn)與時(shí)域特性的關(guān)系5.2.3 系統(tǒng)零極點(diǎn)與系統(tǒng)頻率特性的關(guān)系5.2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性5.3 離散時(shí)間系統(tǒng)分析5.3.1 系統(tǒng)零極點(diǎn)與時(shí)域特性的關(guān)系5.3.2 系統(tǒng)零極點(diǎn)與系統(tǒng)頻率特性的關(guān)系5.3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性5.4 系統(tǒng)的因果性5.4.1 因果系統(tǒng)的概念5.4.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的因果性與判別5.4.3 離散時(shí)間系統(tǒng)的因果性與判別5.5 信號(hào)通過線性時(shí)不變系統(tǒng)不失真的條件5.6 調(diào)制與解調(diào)5.6.1 調(diào)制與解調(diào)的概念5.6.2 雙邊帶調(diào)制5.6.3 單邊帶調(diào)制5.6.4 振幅調(diào)制5.7 頻分復(fù)用與時(shí)分復(fù)用5.7.1 頻分復(fù)用5.7.2 時(shí)分復(fù)用習(xí)題第6章 濾波器6.1 引言6.2 理想模擬濾波器及其沖激響應(yīng)6.2.1 理想模擬濾波器6.2.2 理想低通濾波器的沖激響應(yīng)6.3 模擬濾波器的實(shí)現(xiàn)6.3.1 模擬濾波器的一些典型逼近函數(shù)6.3.2 模擬濾波器的頻率變換6.4 數(shù)字濾波器6.4.1 數(shù)字濾波器的基本原理6.4.2 FIR與IIR濾波器的頻響特性6.5 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)6.5.1 IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)6.5.2 FIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)習(xí)題部分習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　概論　　1.1　引言　　人類的任何社會(huì)活動(dòng)都包含著信息的傳遞和處理。信息必須由信號(hào)攜帶通過系統(tǒng)傳輸。本書介紹信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本方法，為讀者進(jìn)一步學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程奠定必要的理論基礎(chǔ)?！　⊥ㄟ^觀察對象隨某一自變量變化而變化的情況來研究對象，是科學(xué)研究的重要方法之一。如果自變量取為時(shí)間t，則相應(yīng)的方法稱為時(shí)域方法。時(shí)域方法與我們的客觀感受完全一致，因而易于理解和接受，但在工程上，利用變量替換方法把自變量變?yōu)槠渌?，有時(shí)會(huì)更方便，這稱為變換域方法。經(jīng)典的意義上，信號(hào)與系統(tǒng)可以以時(shí)間為自變量進(jìn)行分析，也可以通過傅里葉變換以頻率為自變量進(jìn)行分析，或通過拉普拉斯變換以復(fù)頻率為自變量進(jìn)行分析，對離散信號(hào)與系統(tǒng)，可以通過z變換以z為自變量進(jìn)行分析?！　】茖W(xué)研究的另一個(gè)方法是化繁為簡。現(xiàn)實(shí)世界里的對象往往都很復(fù)雜，為便于研究，人們提煉或抽象出一些簡單的特例或理想情況，對其進(jìn)行充分研究，再按某種規(guī)則推及復(fù)雜的對象。特別是當(dāng)研究對象具備線性結(jié)構(gòu)時(shí)，一般情況可以寫成特殊情況的線性組合，這樣對一般對象的研究就轉(zhuǎn)化成了對特殊情況和線性運(yùn)算性質(zhì)的研究，問題得到大大簡化?！　∫陨蟽煞N方法構(gòu)成了本書的方法論基礎(chǔ)?！　”緯酝ㄐ藕托盘?hào)處理理論為背景，以某些特殊的信號(hào)與系統(tǒng)在時(shí)域、頻域、復(fù)頻域和z域的分析為例，介紹信號(hào)與系統(tǒng)的分析方法，以及一些初步的應(yīng)用。

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