信號與系統(tǒng)結構精析

內容概要

本書是關于“信號與系統(tǒng)”的導論，它是以作者在美國加州大學伯克利分校幾年來的成功教學講稿為基礎而編撰的，反映了當代數字世界的真實性。與大多數“信號與系統(tǒng)”教材不同的是，本書對信號與系統(tǒng)的分析方法做了較大的變革。全書從介紹實用的信號與系統(tǒng)出發(fā)，利用函數與集合的概念來重新了定義信號與系統(tǒng)，并提出了系統(tǒng)的統(tǒng)一建模方法；論述了狀態(tài)機的基本原理及組成方法，擴展了線性時不變系統(tǒng)的含義；有機地結合了信號的頻率分析及線性時不變系統(tǒng)的頻率響應分析；總結了經典的傅里葉變換工具，探討了信號與系統(tǒng)的頻域分析方法與應用。書中的每章安排有小結及習題，其中習題還分為簡單題、綜合題及思考題。    本書適用于電氣工程、通信、計算機科學與工程類的本科生，也可供相關的技術人員參考。

作者簡介

Edward A.Lee:IEEE會員，美國加州大學伯克利分校教授，電氣工程與計算機科學系副主任。研究方向為嵌入式與實時計算系統(tǒng)的設計、建模與仿真等。

書籍目錄

第1章 信號與系統(tǒng)  1.1 信號    1.1.1 音頻信號    1.1.2 圖像    1.1.3 視頻信號    1.1.4 表示物理特性的信號    1.1.5 序列    1.1.6 離散信號與抽樣  1.2 系統(tǒng)    1.2.1 系統(tǒng)作為函數    1.2.2 電信系統(tǒng)    1.2.3 音頻信號存儲與檢索    1.2.4 調制解調器協商    1.2.5 反饋控制系統(tǒng)  1.3 小結  習題第2章 定義信號與系統(tǒng)  2.1 定義函數    2.1.1 說明型賦值    2.1.2 圖形    2.1.3 表格    2.1.4 過程    2.1.5 組合    2.1.6 說明型與執(zhí)行型  2.2 定義信號    2.2.1 說明型定義    2.2.2 執(zhí)行型定義    2.2.3 物理建模  2.3 定義系統(tǒng)    2.3.1 無記憶系統(tǒng)與記憶系統(tǒng)    2.3.2 微分方程    2.3.3 差分方程    2.3.4 利用方框圖組成系統(tǒng)  2.4 小結  習題第3章 狀態(tài)機  3.1 狀態(tài)機的結構    3.1.1 更新函數    3.1.2 停頓  3.2 有限狀態(tài)機    3.2.1 狀態(tài)轉換圖    3.2.2 更新表  3.3 不確定狀態(tài)機    3.3.1 狀態(tài)轉換圖    3.3.2 集合與函數模型  3.4 模擬與雙向模擬    3.4.1 關聯行為  3.5 小結  習題第4章 組合狀態(tài)機  4.1 同步性  4.2 并列組合  4.3 級聯組合  4.4 積形式輸入和輸出  4.5 一般前饋組合  4.6 分層組合  4.7 反饋    4.7.1 無輸入的反饋組合    4.7.2 確定狀態(tài)輸出    4.7.3 有輸入的反饋組合    4.7.4 反饋組合的構建過程    4.7.5 窮舉搜索    4.7.6 不確定狀態(tài)機  4.8 小結  習題第5章 線性系統(tǒng)  5.1 無限狀態(tài)機的工作    5.1.1 時間  5.2 線性函數  5.3 離散線性系統(tǒng)的［A，B，C，D］表示    5.3.1 沖激響應    5.3.2 一維單輸入單輸出系統(tǒng)    5.3.3 零狀態(tài)響應和零輸入響應    5.3.4 多維SISO系統(tǒng)    5.3.5 多維MIMO系統(tǒng)    5.3.6 線性輸入-輸出函數  5.4 連續(xù)時間狀態(tài)空間模型  5.5 小結  習題第6章 混合系統(tǒng)  6.1 混合模型  6.2 模態(tài)模型  6.3 自動定時裝置  6.4 更有趣的動力學  6.5 監(jiān)控系統(tǒng)  6.6 形式模型  6.7 小結  習題第7章 頻域  7.1 頻率分解  7.2 相位  7.3 空間頻率  7.4 周期信號和有限長信號  7.5 傅里葉級數    7.5.1 傅里葉級數的單值性    7.5.2 周期信號、有限長信號和非周期信號    7.5.3 傅里葉級數對圖像的近似  7.6 離散時間信號    7.6.1 周期性    7.6.2 離散時間傅里葉級數  7.7 小結  習題第8章 頻率響應  8.1 線性時不變系統(tǒng)    8.1.1 時不變性    8.1.2 線性    8.1.3 線性和時不變  8.2 頻率響應的求法及應用    8.2.1 線性差分方程和線性微分方程    8.2.2 復指數傅里葉級數    8.2.3 舉例  8.3 傅里葉級數系數的確定    8.3.1 負頻率  8.4 頻率響應與傅里葉級數  8.5 復合系統(tǒng)的頻率響應    8.5.1 級聯連接    8.5.2 反饋連接  8.6 小結  習題第9章 濾波  9.1 卷積    9.1.1 卷積和與卷積積分    9.1.2 沖激信號    9.1.3 信號作為加權δ函數的求和    9.1.4 沖激響應和卷積  9.2 頻率響應與沖激響應  9.3 因果關系  9.4 有限沖激響應濾波器    9.4.1 FIR濾波器的設計    9.4.2 分貝  9.5 無限沖激響應濾波器    9.5.1 設計無限沖激響應濾波器  9.6 濾波器的實現    9.6.1 MATLAB實現    9.6.2 信號流圖  9.7 小結  習題第10章 傅里葉變換  10.1 運算符號  10.2 傅里葉級數  10.3 離散傅里葉變換  10.4 離散時間傅里葉變換  10.5 連續(xù)時間傅里葉變換  10.6 傅里葉變換與傅里葉級數    10.6.1 有限信號的傅里葉變換    10.6.2 語音信號的傅里葉分析    10.6.3 周期信號的傅里葉變換  10.7 傅里葉變換的性質    10.7.1 卷積    10.7.2 共軛對稱    10.7.3 時間平移    10.7.4 線性    10.7.5 常數信號    10.7.6 頻移和調制  10.8 小結  習題第11章 抽樣與重構  11.1 信號抽樣    11.1.1 正弦波抽樣    11.1.2 混疊    11.1.3 音調感覺試驗    11.1.4 避免混疊模糊性  11.2 信號重構    11.2.1 信號重構模型  11.3 奈奎斯特-香農抽樣定理  11.4 小結  習題第12章 穩(wěn)定性  12.1 有界性與穩(wěn)定性    12.1.1 絕對可和與絕對可積    12.1.2 穩(wěn)定性  12.2 Z變換    12.2.1 收斂域的結構    12.2.2 穩(wěn)定性與Z變換    12.2.3 有理Z變換和極零點  12.3 拉普拉斯變換    12.3.1 收斂域的結構    12.3.2 穩(wěn)定性與拉普拉斯變換    12.3.3 有理拉普拉斯變換與極零點  12.4 小結  習題第13章 拉普拉斯和Z變換  13.1 Z變換的性質    13.1.1 線性    13.1.2 延時    13.1.3 卷積    13.1.4 共軛    13.1.5 時間反轉    13.1.6 指數相乘    13.1.7 因果信號與初值定理  13.2 頻率響應和極零圖  13.3 拉普拉斯變換的性質    13.3.1 積分    13.3.2 正弦信號    13.3.3 微分方程  13.4 頻率響應、極零圖和連續(xù)時間  13.5 逆變換    13.5.1 逆Z變換    13.5.2 拉普拉斯逆變換  13.6 穩(wěn)態(tài)響應  13.7 線性差分與微分方程    13.7.1 LTI微分方程  13.8 狀態(tài)空間模型    13.8.1 連續(xù)時間狀態(tài)空間模型  13.9 小結  習題第14章 系統(tǒng)組合與反饋控制  14.1 級聯組合    14.1.1 穩(wěn)定性    14.1.2 均衡  14.2 并聯組合    14.2.1 穩(wěn)定性    14.2.2 噪聲抵消  14.3 反饋組合    14.3.1 比例控制器  14.4 比例積分微分控制器  14.5 小結  習題附錄A 集合與函數附錄B 復數

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