信號與系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　本著易于教學(xué)、便于自學(xué)的宗旨，本書深入淺出地介紹了信號與系統(tǒng)分析的基本理論和方法。采用連續(xù)和離散并行，先時域后變換域分析，從輸入/輸出描述到狀態(tài)變量描述的順序和結(jié)構(gòu)。在內(nèi)容上注重體現(xiàn)經(jīng)典與現(xiàn)代的傳承、連續(xù)與離散的類比、三種變換的邏輯聯(lián)系，注重信號與系統(tǒng)理論和方法的具體應(yīng)用，并反映信號與系統(tǒng)的新理論和新技術(shù)。強調(diào)基本理論、基本概念和基本方法，注重難點和重點的解釋與分析。每章配有小結(jié)和豐富精煉的例題和習(xí)題，書后附有部分習(xí)題參考答案?！　”緯勺鳛殡娮有畔?、通信、自動控制、電氣工程、計算機等專業(yè)“信號與系統(tǒng)”課程的本科教材，也可供從事相關(guān)領(lǐng)域工作的教師、科技工作者自學(xué)參考使用，并可作為相關(guān)專業(yè)“信號與系統(tǒng)”課程的研究生入學(xué)考試參考書。

書籍目錄

目　錄
第1章　信號與系統(tǒng)概論　
1.1　引言　
1.2　信號的概念　
1.2.1　信號的定義與描述　
1.2.2　信號的分類　
1.3　典型信號及其特性　
1.3.1　連續(xù)時間信號　
1.3.2　離散時間信號　
1.4　信號的基本運算　
1.4.1　連續(xù)時間信號的基本運算　
1.4.2　離散時間信號的基本運算　
1.5　信號的分解　
1.5.1　直流分量與交流分量　
1.5.2　偶分量與奇分量　
1.5.3　脈沖分量線性組合　
1.5.4　實部分量與虛部分量　
1.6　系統(tǒng)的概念　
1.6.1　系統(tǒng)的定義　
1.6.2　系統(tǒng)的描述　
1.6.3　系統(tǒng)的分類　
1.7　信號與系統(tǒng)分析概述　
1.8　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第2章　連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析　
2.1　引言　
2.2　連續(xù)時間系統(tǒng)的描述及響應(yīng)　
2.2.1　連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　
2.2.2　常系數(shù)微分方程的求解　
2.2.3　初始條件的確定　
2.3　零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)　
2.3.1　零輸入響應(yīng)　
2.3.2　零狀態(tài)響應(yīng)　
2.4　沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)　
2.4.1　沖激響應(yīng)　
2.4.2　階躍響應(yīng)　
2.5　卷積積分及其應(yīng)用　
2.5.1　卷積的計算　
2.5.2　卷積的性質(zhì)　
2.5.3　卷積分析法　
2.6　單位沖激響應(yīng)表示的系統(tǒng)特性　
2.6.1　因果性　
2.6.2　穩(wěn)定性　
2.7　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第3章　離散時間系統(tǒng)的時域分析　
3.1　引言　
3.2　離散時間系統(tǒng)的描述及響應(yīng)　
3.2.1　離散時間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　
3.2.2　常系數(shù)差分方程的求解　
3.3　零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)　
3.3.1　零輸入響應(yīng)　
3.3.2　零狀態(tài)響應(yīng)　
3.4　單位樣值響應(yīng)和單位階躍響應(yīng)　
3.4.1　單位樣值響應(yīng)　
3.4.2　單位階躍響應(yīng)　
3.5　卷積和及其應(yīng)用　
3.5.1　卷積和的定義　
3.5.2　卷積和的性質(zhì)　
3.5.3　卷積和的計算　
3.5.4　卷積和分析法　
3.6　單位樣值響應(yīng)表示的系統(tǒng)特性　
3.6.1　因果性　
3.6.2　穩(wěn)定性　
3.7　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第4章　連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析　
4.1　引言　
4.2　信號的正交分解　
4.2.1　正交矢量　
4.2.2　正交函數(shù)集　
4.2.3　信號的正交分解　
4.3　周期信號的頻譜——傅里葉級數(shù)　
4.3.1　周期信號的傅里葉級數(shù)　
4.3.2　周期信號的頻譜　
4.3.3　常見周期信號的頻譜　
4.4　傅里葉級數(shù)的性質(zhì)　
4.5　非周期信號的頻譜——傅里葉變換　
4.5.1　非周期信號的頻譜函數(shù)　
4.5.2　傅里葉變換存在的條件　
4.5.3　常見非周期信號的頻譜　
4.6　傅里葉變換的性質(zhì)　
4.7　周期信號的傅里葉變換　
4.7.1　傅里葉級數(shù)與傅里葉變換的關(guān)系　
4.7.2　典型周期信號的傅里葉變換　
4.7.3　一般周期函數(shù)的傅里葉變換　
4.8　信號的功率頻譜與能量頻譜　
4.8.1　功率頻譜　
4.8.2　能量頻譜　
4.9　連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析　
4.9.1　連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)　
4.9.2　非周期信號激勵下的系統(tǒng)響應(yīng)　
4.9.3　周期信號激勵下的系統(tǒng)響應(yīng)　
4.10　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第5章　離散時間信號與系統(tǒng)的頻域分析　
5.1　引言　
5.2　信號的抽樣　
5.2.1　連續(xù)時間信號的抽樣　
5.2.2　離散時間信號的抽樣　
5.3　離散非周期信號的頻譜——離散時間傅里葉變換　
5.3.1　離散時間傅里葉變換　
5.3.2　離散時間傅里葉變換的性質(zhì)　
5.4　離散周期信號的頻譜——離散傅里葉級數(shù)　
5.4.1　離散傅里葉級數(shù)　
5.4.2　離散傅里葉級數(shù)的性質(zhì)　
5.5　離散時間LTI系統(tǒng)的頻域分析　
5.5.1　離散時間LTI系統(tǒng)的頻率響應(yīng)　
5.5.2　離散非周期序列通過系統(tǒng)的頻域分析　
5.5.3　離散周期序列通過系統(tǒng)響應(yīng)的頻域分析　
5.6　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第6章　連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析　
6.1　引言　
6.2　拉普拉斯變換　
6.2.1　從傅里葉變換到拉普拉斯變換　
6.2.2　拉普拉斯變換的收斂域　
6.2.3　常見信號的拉普拉斯變換　
6.3　拉普拉斯變換的性質(zhì)　
6.4　拉普拉斯反變換　
6.4.1　部分分式法　
6.4.2　圍線積分法　
6.5　連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的復(fù)頻域分析　
6.5.1　連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)　
6.5.2　微分方程的復(fù)頻域求解　
6.5.3　電路系統(tǒng)的復(fù)頻域分析　
6.6　連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性　
6.6.1　系統(tǒng)函數(shù)的零極點分布與時域特性　
6.6.2　系統(tǒng)函數(shù)零極點分布與系統(tǒng)穩(wěn)定性　
6.6.3　系統(tǒng)函數(shù)零極點分布與頻率特性　
6.7　連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬　
6.7.1　連續(xù)系統(tǒng)的連接　
6.7.2　連續(xù)系統(tǒng)的模擬　
6.8　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第7章　離散時間信號與系統(tǒng)的z域分析　
7.1　引言　
7.2　變換　
7.2.1　變換的定義　
7.2.2　變換的收斂域　
7.2.3　常見信號的變換　
7.3　變換的性質(zhì)　
7.4　反變換　
7.4.1　冪級數(shù)展開法　
7.4.2　部分分式法　
7.5　離散時間系統(tǒng)的域分析　
7.5.1　離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)　
7.5.2　差分方程的域求解　
7.6　離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性　
7.6.1　系統(tǒng)函數(shù)零極點分布與時域特性　
7.6.2　系統(tǒng)函數(shù)零極點分布與系統(tǒng)穩(wěn)定性　
7.6.3　系統(tǒng)函數(shù)零極點分布與頻率特性　
7.7　離散時間系統(tǒng)的模擬　
7.7.1　離散時間系統(tǒng)的連接　
7.7.2　離散時間系統(tǒng)的模擬　
7.8　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第8章　信號與系統(tǒng)理論的應(yīng)用　
8.1　引言　
8.2　信號的無失真?zhèn)鬏敗?br />8.2.1　無失真?zhèn)鬏數(shù)臅r域條件　
8.2.2　無失真?zhèn)鬏數(shù)念l域條件　
8.3　調(diào)制與解調(diào)　
8.3.1　正弦幅度調(diào)制　
8.3.2　正弦幅度解調(diào)　
8.4　多路復(fù)用　
8.4.1　頻分復(fù)用　
8.4.2　時分復(fù)用　
8.5　信號濾波　
8.5.1　濾波和濾波器　
8.5.2　理想濾波器　
8.5.3　模擬濾波器和數(shù)字濾波器　
8.6　本章小結(jié)　
習(xí)題　
第9章　系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析　
9.1　引言　
9.2　系統(tǒng)的狀態(tài)變量和狀態(tài)方程　
9.2.1　系統(tǒng)狀態(tài)描述的基本概念　
9.2.2　動態(tài)方程的一般形式　
9.3　狀態(tài)方程的建立　
9.3.1　連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立　
9.3.2　離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立　
9.4　連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解　
9.4.1　連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的時間域求解　
9.4.2　連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的s域求解　
9.5　離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解　
9.5.1　離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的時間域求解　
9.5.2　離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的域求解　
9.6　系統(tǒng)的可控性與可觀測性　
9.6.1　系統(tǒng)的可控性　
9.6.2　系統(tǒng)的可觀測性　
9.6.3　單輸入單輸出系統(tǒng)可控與可觀性的約當(dāng)規(guī)范型判據(jù)　
9.7　本章小結(jié)　
習(xí)題　
附錄A　常見信號的卷積　
附錄B　常見非周期信號的傅里葉變換　
附錄C　常見信號的拉普拉斯變換　
附錄D　常見序列的z變換　
部分習(xí)題答案　
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   由于能量頻譜G（ω）是單位頻帶（即1 rad/s）內(nèi)信號的能量，因此G（ω）的單位是J?rad/s，有時也寫為J/Hz。 由以上討論可知，周期信號的平均功率可以在時域內(nèi)求得，也可以在頻域內(nèi)求得。同樣，非周期信號的能量可以在時域內(nèi)求得，也可在頻域內(nèi)求得。這是信號的時域特性和頻域特性的一個重要關(guān)系，正由于有了這些關(guān)系存在，才使傅里葉變換成為信號與系統(tǒng)分析的重要工具。 4.9連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析 頻域分析是在頻域中求解系統(tǒng)的響應(yīng)，它反映輸入信號的頻譜X（ω）通過系統(tǒng)后，輸出信號頻譜Y（ω）隨頻率變化的情況。頻域分析的基本思想與時域分析法是一致的，就是將信號分解成一組基本信號的加權(quán)或加權(quán)積分，然后求出每一分量單獨通過系統(tǒng)的響應(yīng)，進而利用連續(xù)時間系統(tǒng)的線性和時不變性解決系統(tǒng)分析的問題。在頻域分析中利用虛指數(shù)信號作為分解信號的基本單元，而信號的表示就是傅里葉級數(shù)和傅里葉變換。 4.9.1 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 在時域中，系統(tǒng)的沖激響應(yīng)h（t）只與系統(tǒng)本身特性有關(guān)，反映了系統(tǒng)的時域特性。

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