信號與系統(tǒng)

內(nèi)容概要

本書以連續(xù)時間信號與系統(tǒng)和離散時間信號與系統(tǒng)兩條主線，采用類比、循序漸進(jìn)的方式，分別從時域、頻域、復(fù)頻域分析，以及狀態(tài)變量分析等幾大主題，系統(tǒng)論述了確定性信號經(jīng)線性時不變系統(tǒng)傳輸和處理的基本概念及各類分析方法，重點突出了電子信息、通信和控制工程應(yīng)用背景內(nèi)涵，并列舉了一系列實例分析和最新研究應(yīng)用進(jìn)展?！　∪珪卜?章，主要內(nèi)容包括信號與系統(tǒng)的基本概念、連續(xù)與離散系統(tǒng)的時域分析、拉普拉斯變換與連續(xù)系統(tǒng)的s域分析、Z變換與離散系統(tǒng)的z域分析、傅里葉級數(shù)和變換與信號的頻域分析、系統(tǒng)的頻域分析及其應(yīng)用主題、連續(xù)與離散系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析?！　”緯瓤勺鳛楦叩仍盒ｋ娮有畔㈩惣跋嚓P(guān)學(xué)科信號與系統(tǒng)課程的教材或參考書，也可供相關(guān)科研與工程技術(shù)人員自學(xué)參考。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　連續(xù)時間信號　　1.1.1　連續(xù)信號的數(shù)學(xué)模型與基本運算　　1.1.2　典型的常用連續(xù)信號　1.2　離散時間信號　　1.2.1　離散信號的數(shù)學(xué)模型與基本運算　　1.2.2　典型的常用離散序列　1.3　連續(xù)時間系統(tǒng)　　1.3.1　實際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　　1.3.2　典型的連續(xù)時間系統(tǒng)　　1.3.3　連續(xù)系統(tǒng)的線性時不變性　1.4　離散時間系統(tǒng)　　1.4.1　離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型　　1.4.2　典型的離散時間系統(tǒng)　　1.4.3　離散系統(tǒng)的線性時不變性　1.5　LTI系統(tǒng)的分析方法和重要工具　1.6　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第2章　連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的時域分析　2.1　系統(tǒng)時域模型的建立　2.2　自由響應(yīng)與強迫響應(yīng)　2.3　零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)　2.4　沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)　2.5　卷積法　2.6　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第3章　離散線性時不變系統(tǒng)的時域分析　3.1　系統(tǒng)時域模型的建立　3.2　自由響應(yīng)與強迫響應(yīng)　3.3　零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)　3.4　沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)　3.5　卷積和與反卷積和　　3.5.1　卷積和與零狀態(tài)響應(yīng)的求解　　3.5.2　反卷積和及其應(yīng)用　3.6　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第4章　連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的s域分析　4.1　拉普拉斯變換與逆變換　　4.1.1　單邊拉普拉斯變換　　4.1.2　雙邊拉普拉斯變換　　4.1.3　拉氏逆變換　4.2　拉氏變換求解法　　4.2.1　微分方程的求解　　4.2.2　電路的s域分析法　4.3　系統(tǒng)函數(shù)及s平面分析　　4.3.1　時域特性與頻響特性的分析　　4.3.2　頻響特性的s平面分析　4.4　連續(xù)系統(tǒng)的因果性與穩(wěn)定性分析　4.5　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第5章　離散時間LTI系統(tǒng)的z域分析　5.1　Z變換與逆變換　　5.1.1　Z變換方法　　5.1.2　Z變換與拉氏變換的關(guān)系　　5.1.3　逆Z變換方法　5.2　Z變換求解法　　5.2.1　差分方程的Z變換求解法　　5.2.2　模擬方框圖的z域分析法　5.3　系統(tǒng)函數(shù)及z平面分析　　5.3.1　系統(tǒng)函數(shù)　　5.3.2　時域特性與頻響特性　　5.3.3　頻響特性的z平面分析　5.4　離散系統(tǒng)的因果性與穩(wěn)定性分析　5.5　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第6章　信號的頻域分析　6.1　周期信號的傅里葉級數(shù)與頻譜圖　　6.1.1　三角函數(shù)形式的傅里葉級數(shù)展開　　6.1.2　指數(shù)形式的傅里葉級數(shù)展開　　6.1.3　周期信號的功率特性　　6.1.4　特殊信號的傅里葉級數(shù)展開　　6.1.5　傅里葉級數(shù)的有限展開及其誤差分析　　6.1.6　典型信號的傅里葉級數(shù)展開　6.2　連續(xù)時間信號的傅里葉變換與頻譜　　6.2.1　傅里葉變換方法　　6.2.2　典型非周期信號的傅里葉變換　　6.2.3　傅里葉變換的基本性質(zhì)　　6.2.4　周期信號的傅里葉變換　6.3　離散時間信號的傅里葉變換　6.4　信號的能量和功率密度譜　6.5　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第7章　線性系統(tǒng)的頻域分析　7.1　線性系統(tǒng)的頻域響應(yīng)求解　7.2　無失真?zhèn)鬏斉c理想濾波器　　7.2.1　線性系統(tǒng)的無失真?zhèn)鬏敗　?.2.2　理想低通濾波器　7.3　系統(tǒng)的物理可實現(xiàn)性　7.4　信號的調(diào)制與解調(diào)　　7.4.1　抑制載波振幅調(diào)制（AM-SC）與同步解調(diào)　　7.4.2　振幅調(diào)制（AM）與包絡(luò)解調(diào)　　7.4.3　調(diào)幅信號的傳輸　7.5　連續(xù)信號的抽樣與恢復(fù)　　7.5.1　抽樣信號的頻譜分析　　7.5.2　抽樣定理和信號的恢復(fù)原理　　7.5.3　實際系統(tǒng)中的信號抽樣和恢復(fù)　7.6　脈沖幅度調(diào)制（PAM）和脈沖編碼調(diào)制（PCM）　7.7　信號多路復(fù)用技術(shù)　7.8　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第8章　連續(xù)時間系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析　8.1　信號流圖與狀態(tài)方程的建立　　8.1.1　信號流圖分析法　　8.1.2　狀態(tài)方程的建立　8.2　連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)方程求解　　8.2.1　狀態(tài)方程的時域求解　　8.2.2　狀態(tài)方程的s域求解　　8.2.3　由狀態(tài)方程求系統(tǒng)函數(shù)　8.3　狀態(tài)矢量的線性變換　8.4　連續(xù)系統(tǒng)的特性分析　　8.4.1　系統(tǒng)的穩(wěn)定性　　8.4.2　系統(tǒng)的可控性和可觀測性　8.5　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題第9章　離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析　9.1　信號流圖與狀態(tài)方程的建立　　9.1.1　信號流圖分析法　　9.1.2　狀態(tài)方程的建立　9.2　離散系統(tǒng)的狀態(tài)方程求解　　9.2.1　狀態(tài)方程的時域求解　　9.2.2　狀態(tài)方程的z域求解　　9.2.3　由狀態(tài)方程求系統(tǒng)函數(shù)　9.3　狀態(tài)矢量的線性變換　9.4　離散系統(tǒng)的特性分析　　9.4.1　系統(tǒng)的穩(wěn)定性　　9.4.2　系統(tǒng)的可控性和可觀測性　9.5　小結(jié)和學(xué)習(xí)要點　習(xí)題附錄部分習(xí)題參考解答索引參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　古往今來，在人類社會中語音、圖像和數(shù)據(jù)等各種消息都是通過某種特定形式來傳遞的，期間經(jīng)歷了原始的傳遞手法、初級的光通信、無線電通信等方式變遷。人們一直在努力探索更有效的途徑來將消息以一定形式轉(zhuǎn)換成信號進(jìn)行傳輸，使其在傳輸距離、速度和可靠性及有效性等方面都得到了明顯的改善。隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，相關(guān)的理論研究工作也得到廣泛的開展。到了現(xiàn)代通信階段，對于實現(xiàn)信號在任意兩點之間的傳輸，采用的不僅僅是傳統(tǒng)的直接傳輸方式，而是更強調(diào)采用交換功能，即利用某些集中的轉(zhuǎn)接設(shè)備組成復(fù)雜的信息網(wǎng)絡(luò)的間接傳輸方式。與此同時，人們開始關(guān)注有關(guān)信號處理方面的問題，即對信號進(jìn)行加工或變換，以削弱信號中的冗余內(nèi)容，濾除混雜的噪聲和干擾，或使信號變成更易分析與識別的形式?！　≡谛畔⒖茖W(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中，常常綜合利用通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行信號的傳輸、交換與處理。各種系統(tǒng)都是由若干相互作用和相互依賴的事物組合而成的具有特定功能的整體，而組成通信、控制和計算機(jī)系統(tǒng)的主要部件中包括了大量各種類型的電路（或電網(wǎng)絡(luò)）或者光路（也稱光網(wǎng)絡(luò)）。廣義上，系統(tǒng)的概念不僅限于電路、通信和控制方面，也包括各種物理系統(tǒng)和非物理系統(tǒng)，以及人工系統(tǒng)和自然系統(tǒng)。以現(xiàn)今技術(shù)，電信號與非電信號很容易實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，在實際系統(tǒng)中常常利用各種傳感器將非電物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，以便于傳輸與處理；或者通過新型光電轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，以更適于大容量、超高速的信道傳輸。　　本章先從實際信號出發(fā)，分別引入連續(xù)和離散時間信號，重點介紹信號的主要分類、數(shù)學(xué)描述和基本運算，以及典型實例。再針對傳輸這些信號相應(yīng)的連續(xù)和離散時間系統(tǒng)，重點介紹系統(tǒng)的主要分類、數(shù)學(xué)描述和基本特性，以及典型實例。最后，簡單介紹信號與系統(tǒng)的主要分析方法及所用到的模擬計算工具，這些有關(guān)信號與系統(tǒng)的基本概念將為后面章節(jié)進(jìn)一步深入的主題展開奠定必要的基礎(chǔ)。

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