信號與系統(tǒng)

前言

　　信號與系統(tǒng)的概念及分析方法廣泛地應(yīng)用于通信、自動控制、航空航天、電子信息、地震學(xué)、生物工程等領(lǐng)域，因此“信號與系統(tǒng)”是理工科院校相關(guān)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課。“信號與系統(tǒng)”的主要內(nèi)容是傳統(tǒng)經(jīng)典的，現(xiàn)有信號與系統(tǒng)教材注重教材的嚴(yán)謹(jǐn)完美，且加有不少相關(guān)專業(yè)的內(nèi)容。在實際教學(xué)過程中，尤其在授課時數(shù)有限的情況下，很難按照教材完全實施，達(dá)到預(yù)期目的。在目前的教改實踐中，根據(jù)編者多年的教學(xué)實踐，在課時偏少的情況下，編寫一本符合通信、控制、電子信息等專業(yè)教學(xué)實際要求的通用教材是非常必要的。　　本書以基本原理、方法為主導(dǎo)，以三大變換為主線，精選課程的基本內(nèi)容，刪繁就簡，突出物理概念，并注意與后續(xù)專業(yè)課的銜接，凡是后續(xù)專業(yè)課要涉及的部分一般不安排，突顯其在通信、控制、電子信息等專業(yè)的基礎(chǔ)地位與作用，以利于學(xué)生盡快掌握本課程的基本概念、基本理論、基本方法?！　〉诙娉藢Φ谝话娴腻e誤作了修訂外，重點在經(jīng)典理論與現(xiàn)代計算技術(shù)結(jié)合上作了進(jìn)一步的完善和補充。因為隨著計算機知識的普及，更多的學(xué)生擁有自己的計算機，為此第二版教材擴大了MATLAB應(yīng)用的范圍。從信號產(chǎn)生、信號分析到系統(tǒng)響應(yīng)等每一章都有涉及。考慮到傳統(tǒng)教學(xué)的習(xí)慣，為了更加突出基礎(chǔ)知識、基本概念，并保持結(jié)構(gòu)的相對完整，把與MATLAB相關(guān)的部分大多放在每章最后一節(jié)，主要還是通過例題驗證的方式引入，幫助讀者掌握并應(yīng)用MATLAB工具，提高增強讀者計算及作圖能力。有條件的讀者通過做練習(xí)為學(xué)會和掌握這個強大的工具打下基礎(chǔ)，增強和加快對本課程知識點的理解與掌握。利用通用計算工具驗證復(fù)雜結(jié)論，節(jié)省，工運算的時間，把主要精力用在對課程內(nèi)容和基本概念的理解與鞏固上，體現(xiàn)了時代特色，符合素質(zhì)教育的要求，這也是編者的初衷?！　【幷咴诰帉戇^程中考慮到了接受對象的不同，采取了寬口徑的處理原則，書中打*的部分可供有不同教學(xué)要求的學(xué)?；蚪處熯x用。若還需深入了解相關(guān)專業(yè)知識可以參閱有關(guān)專業(yè)書籍。　　本書概念清楚、系統(tǒng)性強、特色明顯，尤其是將現(xiàn)代教學(xué)思想與工具的引入，使本書不僅非常適合作為電子信息類孥業(yè)本科及大專學(xué)生的教材，也可作為自控專業(yè)、計算機科學(xué)與應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材。對相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員來說也是一本自學(xué)教材和參考用書?！　”緯诰帉戇^程中得到了山東省科學(xué)院計算中心高級工程師張偉蔚，解放軍理工大學(xué)蘇曉冰、鄧元慶、關(guān)宇教授，陸士元、鄭緒東、王麗娟、王友軍、李寧、郭艷副教授以及張為民、賈永興、余遠(yuǎn)德等同志的鼎力脅助，在此表示衷心的感謝。由于編者水平有限，書中難免存在一些疏漏，懇請廣大讀者不吝賜教?！　【幷摺　?008年6月

內(nèi)容概要

本書作為《信號與系統(tǒng)》一書的姊妹篇，對《信號與系統(tǒng)》一書中的重點和難點進(jìn)行了歸納、集中和概括。對《信號與系統(tǒng)》一書中的習(xí)題進(jìn)行了詳細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕獯?。在給出的題解中，注重經(jīng)典理論與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合，不僅有傳統(tǒng)的計算解，而且有一定量的MATLAB解。通過經(jīng)典理論與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合，系統(tǒng)地將“信號、系統(tǒng)”融為一體，用新的視角描述了信號、系統(tǒng)的基本理論、基本方法。     本書概念清楚、系統(tǒng)性強、特色鮮明，適用于當(dāng)前強調(diào)素質(zhì)教育的教學(xué)改革要求。     本書可作為高校電子信息類、通信技術(shù)等專業(yè)的配套教材。對于從事這門課程教學(xué)的老師來說，是一本不可多得的參考書，也可作為相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員的參考資料。

書籍目錄

第1章  信號與系統(tǒng)   1.1  基本概念、重點與難點      1.1.1  信號與系統(tǒng)概述      1.1.2  信號及其分類      1.1.3  典型信號      1.1.4  連續(xù)信號的運算      1.1.5  連續(xù)信號的分解      1.1.6  系統(tǒng)      1.1.7  系統(tǒng)的分類     1.1.8  LTI系統(tǒng)分析方法  1.2  習(xí)題解答 第2章  連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析   2.1  基本概念、重點與難點      2.1.1  LTI系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其經(jīng)典解法     2.1.2  LTI系統(tǒng)的算子符號表示與傳輸算子      2.1.3  LTI因果系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)      2.1.4  LTI因果系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)     2.1.5  卷積及其性質(zhì)    2.1.6  LTI因果系統(tǒng)的全響應(yīng)及其分解   2.2  習(xí)題解答 第3章  連續(xù)時間信號和系統(tǒng)的頻域表示與分析   3.1  基本概念、重點與難點     3.1.1  周期信號的傅里葉級數(shù)分析     3.1.2  周期信號的對稱性     3.1.3  非周期信號的頻譜——傅里葉變換      3.1.4  傅里葉變換性質(zhì)及定理      3.1.5  LTI系統(tǒng)的頻域分析      3.1.6  無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)      3.1.7  理想低通濾波器與物理可實現(xiàn)系統(tǒng)     3.1.8  時域采樣與恢復(fù)（插值）      3.1.9  相關(guān)     3.1.10  能量譜和功率譜    3.2  習(xí)題解答  第4章  連續(xù)時間信號和系統(tǒng)的復(fù)頻域表示與分析    4.1  基本概念、重點與難點     4.1.1  拉普拉斯變換      4.1.2  拉普拉斯變換性質(zhì)（定理）      4.1.3  拉普拉斯反變換      4.1.4  拉普拉斯變換分析法  88     4.1.5  系統(tǒng)函數(shù)與復(fù)頻域分析法      4.1.6  連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬及信號流圖      4.1.7  LTI連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性   4.2  習(xí)題解答第5章  離散時間系統(tǒng)的時域分析   5.1  基本概念、重點與難點     5.1.1  離散序列與基本運算         5.1.2  LTI離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其求解方法      5.1.3  LTI離散系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)      5.1.4  離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)      5.1.5  離散序列卷積（和）     5.1.6  離散系統(tǒng)的完全響應(yīng)與系統(tǒng)特性  5.2  習(xí)題解答第6章  Z變換與離散系統(tǒng)的頻域分析    6.1  基本概念、重點與難點     6.1.1  Z變換的定義     6.1.2  Z變換收斂區(qū)及典型序列Z變換     6.1.3  Z變換的性質(zhì)與定理     6.1.4  逆Z變換    6.1.5  離散系統(tǒng)的復(fù)頻域分析    6.1.6  離散序列的傅里葉變換     6.1.7  系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性     6.1.8  離散系統(tǒng)的模擬與信號流圖  6.2  習(xí)題解答第7章  狀態(tài)變量分析法   7.1  基本概念、重點與難點      7.1.1  連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的建立    7.1.2  連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的s域分析法    7.1.3  離散系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的建立     7.1.4  離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的z域分析法     7.1.5  系統(tǒng)的可控制性與可觀測性   7.2  習(xí)題解答  附錄   附錄A  連續(xù)信號與系統(tǒng)時域分析測試題     A.1  測試題（一）    A.2  測試題（二）    附錄B  連續(xù)信號與系統(tǒng)頻域分析測試題      B.1  測試題（一）     B.2  測試題（二）   附錄C  連續(xù)信號與系統(tǒng)復(fù)頻域分析測試題      C.1  測試題（一）    C.2  測試題（二）      C.3  測試題（三）  附錄D  連續(xù)信號與系統(tǒng)綜合分析測試題（期中測試）      D.1  測試題（一）     D.2  測試題（二）    附錄E  離散信號與系統(tǒng)分析、Z變換與狀態(tài)變量分析法測試題     E.1  測試題（一）      E.2  測試題（二）      E.3  測試題（三）   附錄F  信號與系統(tǒng)模擬試卷（期末考試）     F.1  模擬試卷（一）     F.2  模擬試卷（二）    F.3  模擬試卷（三）  附錄G  信號與系統(tǒng)（含電路）仿真考研試卷     G.1  仿真考研試卷（一）     G.2  仿真考研試卷（二） 附錄答案   附錄A  連續(xù)信號與系統(tǒng)時域分析測試題答案     A.1  測試題（一）      A.2  測試題（二）   附錄B  連續(xù)信號與系統(tǒng)頻域分析測試題答案      B.1  測試題（一）     B.2  測試題（二）    附錄C  連續(xù)信號與系統(tǒng)復(fù)頻域分析測試題答案     C.1  測試題（一）      C.2  測試題（二）      C.3  測試題（三）   附錄D  連續(xù)信號與系統(tǒng)綜合分析測試題（期中測試）答案    D.1  測試題（一）     D.2  測試題（二）  附錄E  離散信號與系統(tǒng)分析、Z變換與狀態(tài)變量分析法測試題答案     E.1  測試題（一）     E.2  測試題（二）      E.3  測試題（三）   附錄F  信號與系統(tǒng)模擬試卷（期末考試）答案      F.1  模擬試卷（一）     F.2  模擬試卷（二）     F.3  模擬試卷（三）  附錄G  信號與系統(tǒng)（含電路）仿真考研試卷答案     G.1  仿真考研試卷（一）     G.2  仿真考研試卷（二）  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.1 信號與系統(tǒng)概述　　現(xiàn)代的人每天都會與各種各樣載有信息的信號密切接觸。例如，聽廣播、看電視是接收帶有信息的消息；發(fā)短信、打電話是為了把帶有信息的消息借助一定形式的信號傳送出去。信號是各類消息的運載工具，是某種變化的物理量，如電話鈴聲，交通紅綠燈，收音機、電視機、手機收到的電磁波等，這些信號分別稱之為聲信號、光信號、電信號。不同的聲、光、電信號都包含有一定的意義，這些意義統(tǒng)稱為信息。消息中有意義或?qū)嵸|(zhì)性的內(nèi)容可以用信息量度量。　　在自然科學(xué)、社會等諸多領(lǐng)域中，系統(tǒng)的概念與方法被廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)泛指由若干相巨作用、相互關(guān)聯(lián)的事物組合而成的，具有特定功能的整體。通信、控制系統(tǒng)是信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分，它們還可以組合成更復(fù)雜的系統(tǒng)。

編輯推薦

　　《信號與系統(tǒng)（第2版）》一書可作為高校通信， 自動控制、電子信息類專業(yè)本科或大專教材對相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員也是一本有益的自學(xué)教材和參考用書。

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