信號(hào)與系統(tǒng)分析

內(nèi)容概要

　　本書共5章，主要內(nèi)容包括信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念，信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析，連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析，連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析，離散信號(hào)與系統(tǒng)的變換域分析。
　　本書系統(tǒng)介紹了信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、基本理論和基本分析方法，可作為普通高等院校信號(hào)與系統(tǒng)相關(guān)課程的教材使用，也可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念
　1.1 信號(hào)的描述與分類
　　1.1.1 信號(hào)的定義與描述
　　1.1.2 信號(hào)的分類
　1.2 系統(tǒng)的描述與分類
　　1.2.1 系統(tǒng)的概念
　　1.2.2 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
　　1.2.3 系統(tǒng)的分類
　1.3 信號(hào)與系統(tǒng)分析概述
　　1.3.1 信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容與方法
　　1.3.2 信號(hào)與系統(tǒng)理論的應(yīng)用
　練習(xí)題
第2章 信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析
　2.1 典型連續(xù)時(shí)間信號(hào)
　　2.1.1 復(fù)指數(shù)信號(hào)
　　2.1.2 單位階躍信號(hào)
　　2.1.3 單位沖激信號(hào)
　　2.1.4 沖激偶信號(hào)
　　2.1.5 斜坡信號(hào)
　2.2 典型離散時(shí)間信號(hào)
　　2.2.1 復(fù)指數(shù)序列
　　2.2.2 單位脈沖序列
　　2.2.3 單位階躍序列
　2.3 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的基本運(yùn)算
　　2.3.1 替換自變量的運(yùn)算
　　2.3.2 信號(hào)的導(dǎo)數(shù)與積分
　　2.3.3 信號(hào)的相加與相乘
　2.4 離散時(shí)間信號(hào)的基本運(yùn)算
　　2.4.1 替換自變量的運(yùn)算
　　2.4.2 相加與相乘
　　2.4.3 差分與累加
　2.5 信號(hào)的時(shí)域分解
　　2.5.1 交、直流分解
　　2.5.2 奇、偶分解
　　2.5.3 實(shí)部、虛部分解
　　2.5.4 脈沖分解
　2.6 連續(xù)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)
　　2.6.1 沖激響應(yīng)的定義
　　2.6.2 沖激響應(yīng)的物理解釋
　　2.6.3 沖激響應(yīng)的求取
　2.7 離散系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)
　2.8 連續(xù)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)
　　2.8.1 卷積分析法的引出
　　2.8.2 確定卷積積分限的公式
　　2.8.3 卷積的圖解
　　2.8.4 卷積積分的性質(zhì)
　2.9 離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)
　　2.9.1 離散卷積的引出
　　2.9.2 離散卷積的性質(zhì)
　　2.9.3 確定離散卷積求和限的公式
　　2.9.4 離散卷積的圖解
　　2.9.5 離散卷積的列表計(jì)算
　2.10 系統(tǒng)的全響應(yīng)
　練習(xí)題
第3章 連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析
　3.1 周期信號(hào)分解為傅里葉級(jí)數(shù)
　　3.1.1 三角形式傅里葉級(jí)數(shù)
　　3.1.2 指數(shù)形式傅里葉級(jí)數(shù)
　3.2 周期信號(hào)的頻譜
　　3.2.1 周期信號(hào)的頻譜
　　3.2.2 周期信號(hào)的頻譜特點(diǎn)
　　3.2.3 周期信號(hào)的頻帶寬度
　　3.2.4 周期信號(hào)的功率譜
　3.3 非周期信號(hào)的頻譜密度函數(shù)——傅里葉變換
　　3.3.1 非周期信號(hào)的頻譜密度函數(shù)
　　3.3.2 傅里葉變換
　　3.3.3 常用信號(hào)的傅里葉變換
　3.4 傅里葉變換的性質(zhì)及其應(yīng)用
　　3.4.1 傅里葉變換的性質(zhì)和應(yīng)用
　　3.4.2 頻譜資源的有限性與認(rèn)知無線電
　3.5 希爾伯特變換及小波變換簡介
　　3.5.1 希爾伯特變換
　　3.5.2 小波變換簡介
　3.6 取樣信號(hào)的頻譜
　　3.6.1 時(shí)域取樣
　　3.6.2 時(shí)域取樣定理
　　3.6.3 壓縮感知簡介
　3.7 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析
　　3.7.1 虛指數(shù)信號(hào)的響應(yīng)
　　3.7.2 正弦信號(hào)的響應(yīng)
　　3.7.3 直流信號(hào)的響應(yīng)
　　3.7.4 非正弦周期信號(hào)
　　3.7.5 非周期信號(hào)的響應(yīng)
　　3.7.6 頻域系統(tǒng)函數(shù)
　3.8 信號(hào)的無失真?zhèn)鬏敽屠硐霝V波器
　　3.8.1 信號(hào)的無失真?zhèn)鬏?br />　　3.8.2 理想濾波器
　練習(xí)題
第4章 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
　4.1 拉普拉氏變換
　　4.1.1 拉普拉氏變換的定義
　　4.1.2 拉氏變換的收斂域
　　4.1.3 常用信號(hào)的拉氏變換
　4.2 拉氏變換的性質(zhì)
　4.3 拉氏反變換
　4.4 連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
　　4.4.1 求解系統(tǒng)微分方程
　　4.4.2 分析電路
　4.5 系統(tǒng)函數(shù)
　　4.5.1 系統(tǒng)函數(shù)
　　4.5.2 系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)圖
　　4.5.3 系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)分布與系統(tǒng)沖激響應(yīng)的關(guān)系
　　4.5.4 系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　4.6 連續(xù)系統(tǒng)的模擬
　　4.6.1 基本運(yùn)算器
　　4.6.2 連續(xù)系統(tǒng)的模擬
　練習(xí)題
第5章 離散信號(hào)與系統(tǒng)的變換域分析
　5.1 Z變換
　　5.1.1 從拉氏變換到Z變換
　　5.1.2 Z變換的定義
　　5.1.3 Z變換的收斂域
　　5.1.4 常見信號(hào)的Z變換
　5.2 Z變換的性質(zhì)
　5.3 Z反變換
　　5.3.1 冪級(jí)數(shù)展開法
　　5.3.2 部分分式展開法
　5.4 離散系統(tǒng)的Z變換分析
　5.5 離散系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性
　5.6 離散系統(tǒng)的模擬
　　5.6.1 基本運(yùn)算器
　　5.6.2 離散系統(tǒng)的模擬
　練習(xí)題
附錄1 常用信號(hào)的傅里葉變換
附錄2 傅里葉變換的基本性質(zhì)
附錄3 常用信號(hào)的拉氏變換
附錄4 拉氏變換的基本性質(zhì)
附錄5 常用序列的Z變換
附錄6 Z變換的性質(zhì)
附錄7 信號(hào)與系統(tǒng)常用數(shù)學(xué)公式
部分練習(xí)題參考答案

章節(jié)摘錄

　　1.3.1 信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容與方法　　信號(hào)與系統(tǒng)分析主要包括信號(hào)分析與系統(tǒng)分析兩部分內(nèi)容。信號(hào)分析的核心是信號(hào)分解，將復(fù)雜信號(hào)分解為一些基本信號(hào)的線性組合，通過研究基本信號(hào)的特性和信號(hào)的線性組合關(guān)系來研究復(fù)雜信號(hào)的特性。系統(tǒng)分析的主要任務(wù)是在已知系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與輸入信號(hào)的前提下，求解輸出信號(hào)?！　≡诜N類繁多的系統(tǒng)中，線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析具有重要的意義。因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中的大部分系統(tǒng)屬于或可近似地看做線性時(shí)不變系統(tǒng)，而且線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析方法已有較完善的理論，本課程主要分析線性時(shí)不變系統(tǒng)。近年來，非線性系統(tǒng)與時(shí)變系統(tǒng)也有較大的理論進(jìn)展和廣泛應(yīng)用，這方面的專門研究可以在其他的課程中學(xué)習(xí)?！　∠到y(tǒng)的數(shù)學(xué)模型可以采用輸入一輸出關(guān)系法描述，也可以采用狀態(tài)空間法描述。輸入一輸出關(guān)系法側(cè)重于系統(tǒng)的外部特性，不需要考慮系統(tǒng)的內(nèi)部變量而直接建立系統(tǒng)的輸入與輸出之間的函數(shù)關(guān)系。所建立的系統(tǒng)方程簡單、直觀，適合于單輸入一單輸出系統(tǒng)分析。狀態(tài)空間描述法側(cè)重于系統(tǒng)的內(nèi)部特性，其建模過程為：首先建立系統(tǒng)的內(nèi)部變量與輸入之間的函數(shù)關(guān)系，然后再建立輸出與內(nèi)部變量和輸入之間的函數(shù)關(guān)系。所建立的系統(tǒng)狀態(tài)方程為綜合研究系統(tǒng)提供了依據(jù)，因而適用于多輸入一多輸出系統(tǒng)，特別適合于計(jì)算機(jī)分析，是最近發(fā)展起來的一種系統(tǒng)化、規(guī)范化的方法。本課程只討論采用輸入一輸出關(guān)系描述的單輸入一單輸出系統(tǒng)?！　⌒盘?hào)包括確定信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)。確定信號(hào)作用于線性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng)，主要采用解析的方法求解。即先建立系統(tǒng)的微分或差分方程，然后再根據(jù)輸入信號(hào)求解輸出信號(hào)的解析表達(dá)式。隨機(jī)信號(hào)作用于線性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng)，主要采用概率統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行分析，即根據(jù)輸入隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性分析輸出隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性。本課程主要分析確定信號(hào)及其作用于線性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng)。 　　……

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