信號(hào)與系統(tǒng)

內(nèi)容概要

本書由信號(hào)分析、系統(tǒng)分析、信號(hào)分析與系統(tǒng)分析工具軟件三部分組成，全面介紹信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、分析方法和工具應(yīng)用。第1章～第3章介紹信號(hào)分析，包括連續(xù)與離散信號(hào)的時(shí)域和頻域分析；第4章～第8章介紹系統(tǒng)分析，包括系統(tǒng)的時(shí)域分析、頻域分析、s域分析、z域分析和狀態(tài)變量分析；第9章介紹MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)分析中的應(yīng)用。    本書體系新穎，連續(xù)與離散并行易于類比法教學(xué)；內(nèi)容剪裁得當(dāng)，既注重基礎(chǔ)又體現(xiàn)時(shí)代氣息；語(yǔ)言敘述通俗易懂，尤其注重理論聯(lián)系實(shí)際；例題豐富，思考與練習(xí)題多樣，習(xí)題精選并附參考答案。本教材還免費(fèi)提供電子教學(xué)課件。    本書可作為電子信息、通信、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)本科的信號(hào)與系統(tǒng)課程教材，也可供有關(guān)科技人員參考。

書籍目錄

第1章  信號(hào)與系統(tǒng)概論  1.1  引言  1.2  信號(hào)的概念  1.3  信號(hào)的分類    1.3.1  確定性信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)    1.3.2  連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)    1.3.3  周期信號(hào)與非周期信號(hào)    1.3.4  能量信號(hào)與功率信號(hào)  1.4  系統(tǒng)的概念  1.5  系統(tǒng)的分類  1.6  信號(hào)分析和系統(tǒng)分析方法綜述與本書導(dǎo)讀  1.7  本章小結(jié)第2章  信號(hào)的時(shí)域分析    2.1  引言    2.2  基本的連續(xù)時(shí)間信號(hào)    2.3  典型的離散時(shí)間信號(hào)    2.4  信號(hào)的時(shí)域變換      2.4.1  信號(hào)幅度的放大與縮小      2.4.2  信號(hào)時(shí)間的擴(kuò)展與壓縮      2.4.3  信號(hào)的時(shí)移  2.5  信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算  2.6  信號(hào)的分解    2.6.1  信號(hào)分解為偶分量與奇分量    2.6.2  信號(hào)分解為實(shí)部分量與虛部分量    2.6.3  信號(hào)分解為沖激信號(hào)之和    2.6.4  信號(hào)的正交分解  2.7  信號(hào)的卷積    2.7.1  卷積積分的定義    2.7.2  卷積積分的性質(zhì)    2.7.3  卷積積分的計(jì)算    2.7.4  離散信號(hào)的卷積和  2.8  本章小結(jié)  習(xí)題第3章  信號(hào)的頻域分析  3.1  引言  3.2  連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的分解與合成    3.2.1  周期信號(hào)的三角函數(shù)表示    3.2.2  周期信號(hào)的復(fù)指數(shù)表示    3.2.3  周期信號(hào)的對(duì)稱性與傅里葉系數(shù)的特點(diǎn)    3.2.4  周期信號(hào)的合成與吉布斯(Gibbs)現(xiàn)象  3.3  周期信號(hào)的頻譜及特點(diǎn)    3.3.1  周期信號(hào)從時(shí)域表示到頻域表示    3.3.2  周期信號(hào)的頻譜圖    3.3.3  周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)與有效頻譜寬度的概念    3.3.4  周期信號(hào)的頻譜與脈沖寬度和周期的關(guān)系  3.4  非周期信號(hào)的頻譜    3.4.1  非周期信號(hào)的頻譜密度函數(shù)    3.4.2  傅里葉變換的定義    3.4.3  非周期信號(hào)的能量譜    3.4.4  典型信號(hào)的頻譜函數(shù)  3.5  傅里葉變換的性質(zhì)及應(yīng)用    3.5.1  線性性質(zhì)    3.5.2  對(duì)稱性質(zhì)(互易特性)    3.5.3  尺度變換性質(zhì)    3.5.4  時(shí)移特性    3.5.5  頻移特性    3.5.6 時(shí)域微分特性    3.5.7  時(shí)域積分特性    *3.5.8  頻域微分特性    *3.5.9  頻域積分特性    3.5.10  時(shí)域卷積定理    *3.5.11  頻域卷積定理    3.5.12  帕塞瓦爾定理  3.6  周期信號(hào)的傅里葉變換    3.6.1  復(fù)指數(shù)、余弦和正弦信號(hào)的傅里葉變換    3.6.2  一般周期信號(hào)的傅里葉變換  3.7  采樣定理    3.7.1  帶限信號(hào)和采樣信號(hào)    3.7.2  矩形脈沖采樣信號(hào)及其頻譜    3.7.3  均勻沖激采樣信號(hào)及其頻譜    3.7.4  采樣定理  *3.8  傅里葉變換的快速計(jì)算  3.9  本章小結(jié)  習(xí)題第4章  系統(tǒng)的時(shí)域分析  4.1  引言  4.2  線性時(shí)不變系統(tǒng)的定義與特性  4.3  連續(xù)LTI系統(tǒng)微分方程的建立  4.4  連續(xù)LIT系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)    4.4.1  連續(xù)LTI系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)    4.4.2  連續(xù)LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)  4.5  連續(xù)LTI系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)  4.6  離散LTI系統(tǒng)差分方程的建立與求解    4.6.1  離散LTI系統(tǒng)差分方程的建立    4.6.2  離散LTI系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)    4.6.3  離散LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)  4.7  離散LTI系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)  4.8  本章小結(jié)  習(xí)題第5章  系統(tǒng)的頻域分析  5.1  引言  5.2  系統(tǒng)的頻率特性H(jw)    5.2.1  H(jw)的定義與物理意義    5.2.2  H(jw)的求法  5.3  系統(tǒng)的頻域分析法  5.4  線性系統(tǒng)無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件  5.5  理想低通濾波器    5.5.1  理想濾波器的頻率特性    5.5.2  理想低通濾波器的單位沖激響應(yīng)    5.5.3  理想低通濾波器的單位階躍響應(yīng)    5.5.4  實(shí)際的低通濾波器  5.6  調(diào)制與頻分復(fù)用    5.6.1  調(diào)制的必要性和分類    5.6.2  調(diào)幅與解調(diào)    5.6.3  頻分復(fù)用的概念  5.7  本章小結(jié)  習(xí)題第6章  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析  6.1  引言  6.2  拉普拉斯變換的定義和性質(zhì)    6.2.1  拉普拉斯變換的定義    6.2.2  拉普拉斯變換的收斂域    6.2.3  常用信號(hào)的單邊拉氏變換    6.2.4  單邊拉氏變換的性質(zhì)  6.3  拉普拉斯反變換的方法  6.4  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析法    6.4.1  已知微分方程的s域分析    6.4.2  已知電路的s域分析  6.5  系統(tǒng)函數(shù)H(s)    6.5.1  系統(tǒng)函數(shù)的定義    6.5.2  系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)    6.5.3  系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)與穩(wěn)定性    *6.5.4  系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)與頻率特性    6.6  本章小結(jié)    習(xí)題第7章  離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析  7.1  引言  7.2  z變換的定義與收斂域    7.2.1  z變換的定義    7.2.2  z變換的收斂域  7.3  z變換的性質(zhì)及應(yīng)用  7.4  z反變換的計(jì)算方法    7.4.1  長(zhǎng)除法(冪級(jí)數(shù)展開法)    7.4.2  部分分式展開法    *7.4.3  圍線積分法(留數(shù)法)  7.5  離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析    7.5.1  零輸入響應(yīng)    7.5.2  零狀態(tài)響應(yīng)    7.5.3  全響應(yīng)  7.6  系統(tǒng)函數(shù)H(z)    7.6.1  系統(tǒng)函數(shù)H(z)的定義與求解    7.6.2  系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)分布與單位沖激響應(yīng)的關(guān)系  7.7  離散時(shí)間系統(tǒng)的穩(wěn)定性  *7.8  z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系    7.8.1  z平面與J平面的映射關(guān)系    7.8.2  離散時(shí)間系統(tǒng)與連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的變換關(guān)系  7.9  本章小結(jié)  習(xí)題第8章  系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析  8.1  引言  8.2  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立  8.3  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解    8.3.1  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的時(shí)域解    8.3.2  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的J域解  8.4  離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)方程的建立  8.5  離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)變量分析法    8.5.1  離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的z域解    *8.5.2  離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的時(shí)域解  8.6  本章小結(jié)  習(xí)題第9章  MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)分析中的應(yīng)用  9.1  引言  9.2  MATLAB使用基礎(chǔ)    9.2.1  MATLAB概述與信號(hào)處理工具箱    9.2.2  MATLAB啟動(dòng)    9.2.3  MATLAB常用窗口說(shuō)明  9.3  MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)中常用函數(shù)和命令    9.3.1  基本數(shù)學(xué)函數(shù)與命令    9.3.2  基本圖形函數(shù)與命令  9.4  MATLAB用于信號(hào)的時(shí)域分析    9.4.1  信號(hào)的時(shí)域表示    9.4.2  常用信號(hào)的產(chǎn)生    9.4.3  信號(hào)的時(shí)域變換  9.5  MATLAB用于信號(hào)的頻域分析    9.5.1  非周期連續(xù)信號(hào)的連續(xù)頻譜一傅里葉變換    9.5.2  周期連續(xù)信號(hào)的離散頻譜一傅里葉級(jí)數(shù)    *9.5.3  非周期離散信號(hào)的連續(xù)頻譜一序列的傅里葉變換    *9.5.4  非周期離散信號(hào)的離散頻譜一離散傅里葉變換  9.6  MATLAB用于系統(tǒng)的時(shí)域分析    9.6.1  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)    9.6.2  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)    9.6.3  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的全響應(yīng)    9.6.4  連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)    9.6.5  離散時(shí)間系統(tǒng)的響應(yīng)問題  9.7  MATLAB用于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析    9.7.1  利用MATLAB繪制連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖    9.7.2  沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的s域分析    9.7.3  利用MATLAB實(shí)現(xiàn)拉普拉斯正、反變換    9.7.4  利用MATLAB繪制系統(tǒng)的頻率特性曲線  9.8  MATLAB用于離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析    9.8.1  利用MATLAB繪制離散時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖    9.8.2  脈沖響應(yīng)和階躍響應(yīng)的z域分析    9.8.3  利用MATLAB實(shí)現(xiàn)z正、反變換  9.9  MATLAB用于系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析    9.9.1  狀態(tài)空問建立    9.9.2  求解狀態(tài)方程    9.9.3  狀態(tài)空間與系統(tǒng)函數(shù)矩陣相互轉(zhuǎn)化  9.10  Simulink建模與仿真初步    9.10.1  Simulink系統(tǒng)仿真的簡(jiǎn)介    9.10.2  Simulink工作平臺(tái)啟動(dòng)與模塊庫(kù)    9.10.3  Simulink仿真模型構(gòu)建    9.10.4  Simulink與MATLAB接口設(shè)計(jì)  9.11  本章小結(jié)  習(xí)題習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

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