信号与系统

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2021-01
版次: 1
ISBN: 9787302543961
定价: 69.00
装帧: 平装
  • 本书是一部系统论述信号与线性系统分析方法的立体化教程(含纸质图书、教学课件等)。全书共分6章和8个附录: 第1章主要介绍信号的类型及运算、典型信号及其性质,以及系统的概念和分类; 第2章重点介绍线性时不变系统的时域分析方法,重点介绍卷积的概念、计算及其应用; 第3章是连续信号与系统的频域分析方法,包括傅里叶级数及其性质、傅里叶变换及其性质、连续线性时不变系统的频域分析方法、采样定理、无失真传输等; 第4章介绍连续时间信号与系统的复频域分析方法,即拉普拉斯变换及其逆变换、拉普拉斯变换的性质、连续线性时不变系统的复频域分析方法、系统函数的概念和应用、系统稳定性分析方法、连续线性时不变系统模拟方法等; 第5章简要介绍离散时间信号与系统的z域分析和频域分析方法,包括z变换及其逆变换和性质、离散线性时不变系统的z域分析方法等; 第6章重点介绍系统的状态变量分析方法,主要包括系统状态变量方程的建立和时域及变换域求解。由于学时限制,将线性时不变系统的时域经典方法和基于因果微分定理及因果移序定理的系统时域分析理论分别放在附录A和附录B中呈现,特别是附录B的系统分析理论是笔者多年教学经验的总结,该套理论与经典的时域分析和变换域分析方法是统一的。
      为便于读者高效学习,掌握信号与线性系统分析的基本方法。笔者精心制作了完整的教学课件(6章PPT)与丰富的配套视频教程(涵盖核心知识点)服务等内容。
      本书既可以作为电子信息、通信工程等相关专业本科生教材,也可为从事相关领域的工作人员提供参考。 第1章信号与系统概论
     1.1引言 1.2信号的基本概念与分类 1.3信号的运算 1.3.1信号的平移、翻转和尺度变换 1.3.2信号值的运算 1.3.3信号运算的实际应用 1.4典型信号及其性质 1.4.1典型连续时间信号及其性质 1.4.2典型离散时间信号及其性质 1.5信号的分解 1.5.1奇偶分解 1.5.2交直流分解 1.5.3正交分解 1.5.4实虚部分解 1.6系统的基本概念与分类 1.6.1系统的基本概念 1.6.2系统分类 1.6.3系统互联 1.7系统分析方法 本章小结 习题 第2章线性时不变系统的时域分析 2.1线性时不变系统的描述 2.1.1线性时不变系统的描述方法 2.1.2LTI系统微分方程或差分方程的建立 2.2系统响应的概念与分类 2.2.1零输入响应和零状态响应 2.2.2暂态响应和稳态响应、自由响应和受迫响应 2.2.3广义线性系统(增量线性系统) 2.2.4单位冲激响应(单位脉冲响应)和单位阶跃响应(单位阶跃序列响应) 2.3卷积与卷积和、解卷积 2.3.1卷积与卷积和的定义 2.3.2卷积与卷积和的计算 2.3.3卷积与卷积和的性质 2.3.4LTI系统的性质 2.3.5解卷积 本章小结 习题 第3章连续时间信号与系统的频域分析 3.1引言 3.2傅里叶级数 3.2.1连续周期信号的傅里叶级数 3.2.2傅里叶级数的对称性 3.2.3傅里叶级数的收敛性 3.2.4傅里叶级数的性质 3.3傅里叶变换 3.3.1非周期信号的傅里叶变换 3.3.2典型非周期信号的傅里叶变换 3.3.3傅里叶变换的性质 3.3.4傅里叶变换与傅里叶级数的关系 3.4采样定理 3.4.1信号的时域采样 3.4.2信号的频域采样 3.5连续线性时不变系统的频域分析 3.5.1LTI系统的频域分析 3.5.2LTI系统频域分析举例 3.5.3电路系统的频域特性分析 3.6无失真传输及滤波器分析 3.6.1无失真传输 3.6.2理想低通滤波器和带通滤波器 3.7系统因果性与希尔伯特性的对应关系 本章小结 习题 第4章连续时间信号与系统的复频域分析 4.1拉普拉斯变换 4.1.1拉普拉斯变换的定义 4.1.2典型信号的拉普拉斯变换 4.2拉普拉斯变换的性质 4.3拉普拉斯逆变换 4.3.1单极点情况 4.3.2重极点情况 4.3.3分母有负指数项情况 4.3.4时移信号的逆变换 4.4线性时不变系统的复频域分析 4.4.1连续LTI系统的s域分析 4.4.2线性电路的s域分析 4.4.3卷积计算的LT法 4.5系统零极点分布与系统特性 4.5.1系统因果性 4.5.2系统稳定性 4.5.3系统极点和激励极点对系统响应的影响 4.6系统频率响应的几何求值 4.7连续线性时不变系统的方框图表示 4.7.1系统互联方式 4.7.2系统实现 4.8全通系统和最小相位系统 4.8.1全通网络 4.8.2最小相位系统 4.9拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 4.9.1双边与单边拉普拉斯变换的关系 4.9.2拉普拉斯变换和傅里叶变换的对应关系 本章小结 习题 第5章离散时间信号与系统的z域分析和频域分析 5.1z变换 5.1.1z变换定义 5.1.2z变换的收敛域 5.1.3典型序列的z变换 5.2z变换的性质 5.3z逆变换 5.4离散线性时不变系统的z域分析 5.4.1离散LTI系统的各类响应与系统函数 5.4.2系统零极点分布与系统特性 5.4.3离散LTI系统的方框图表示(系统模拟) 5.5离散时间信号与系统的频域分析 5.5.1离散时间信号傅里叶变换的定义 5.5.2典型离散信号的傅里叶变换 5.5.3离散时间信号傅里叶变换的性质 5.5.4离散LTI系统的频域分析 5.6离散全通滤波器和最小相位滤波器 5.6.1离散全通滤波器 5.6.2最小相位数字滤波器 本章小结 习题 第6章系统的状态变量分析 6.1引言 6.1.1经典系统分析方法的局限性 6.1.2状态变量分析理论的重要意义 6.1.3基本概念 6.1.4状态变量分析方法的优点 6.2连续时间系统状态变量方程的建立 6.2.1连续时间系统状态方程的一般形式 6.2.2由电路图直接建立状态方程和输出方程 6.2.3由信号流图建立状态方程和输出方程 6.3连续时间系统状态变量方程的求解 6.3.1状态转移矩阵及其性质 6.3.2状态方程求解的时域方法 6.3.3状态方程求解的变换域方法 6.4离散时间系统状态变量方程的建立 6.4.1离散时间系统状态方程的一般形式 6.4.2由系统输入彩涑龇匠獭⑾低澈数或实现框图(信号流图)建立状态方程 6.5离散时间系统状态变量方程的求解 6.5.1状态转移矩阵及其性质 6.5.2状态方程求解的时域方法 6.5.3状态方程求解的变换域方法 6.6状态变量的线性变换和系统稳定性分析 6.6.1状态变量的线性变换 6.6.2由A矩阵的特征值判断系统稳定性 本章小结 习题 附录A线性时不变系统时域经典分析方法 A.1LTI连续时间系统的时域经典分析方法 A.1.1LTI连续时间系统时域经典分析方法 A.1.2冲激匹配法 A.1.3LTI连续时间系统单位冲激响应的时域经典分析方法 A.1.4规范化冲激响应的求解方法 A.1.5举例 A.2LTI离散时间系统的时域经典分析方法 A.2.1LTI离散时间系统时域经典分析方法 A.2.2LTI离散时间系统的单位脉冲响应 A.2.3LTI离散时间系统单位脉冲响应的规范化分析方法 A.2.4应用实例 附录B基于因果微分定理和因果移序定理的系统分析新方法 B.1因果微分定理及系统分析的时域卷积法 B.1.1因果微分定理 B.1.2因果输入激励时的连续LTI系统时域分析 B.1.3非因果输入激励时的连续LTI系统时域分析 B.1.4连续LTI系统时域分析的等效激励法 B.1.5系统响应与冲激响应的关系 B.1.6用等效激励匹配原理由0-时刻的初始条件计算0+时刻初始条件 B.2连续LTI系统频域分析新方法 B.2.1傅里叶变换的因果时域微分性质 B.2.2系统频域分析的传递函数法 B.2.3系统频域分析的等效激励法 B.3离散系统时域分析新方法 B.3.1因果移序定理 B.3.2因果移序定理在离散系统分析中的应用 B.4因果微分及移序定理在系统状态变量分析中的应用 B.4.1因果微分定理在状态变量分析中的推广 B.4.2因果移序定理在状态变量分析中的推广 附录C常用信号卷积表 附录D常用信号傅里叶变换表 附录E常用信号傅里叶级数表 附录F常用信号的单边拉普拉斯变换表 附录G常用离散时间信号的z变换表 附录H常用MATLAB指令表 参考文献 
  • 内容简介:
    本书是一部系统论述信号与线性系统分析方法的立体化教程(含纸质图书、教学课件等)。全书共分6章和8个附录: 第1章主要介绍信号的类型及运算、典型信号及其性质,以及系统的概念和分类; 第2章重点介绍线性时不变系统的时域分析方法,重点介绍卷积的概念、计算及其应用; 第3章是连续信号与系统的频域分析方法,包括傅里叶级数及其性质、傅里叶变换及其性质、连续线性时不变系统的频域分析方法、采样定理、无失真传输等; 第4章介绍连续时间信号与系统的复频域分析方法,即拉普拉斯变换及其逆变换、拉普拉斯变换的性质、连续线性时不变系统的复频域分析方法、系统函数的概念和应用、系统稳定性分析方法、连续线性时不变系统模拟方法等; 第5章简要介绍离散时间信号与系统的z域分析和频域分析方法,包括z变换及其逆变换和性质、离散线性时不变系统的z域分析方法等; 第6章重点介绍系统的状态变量分析方法,主要包括系统状态变量方程的建立和时域及变换域求解。由于学时限制,将线性时不变系统的时域经典方法和基于因果微分定理及因果移序定理的系统时域分析理论分别放在附录A和附录B中呈现,特别是附录B的系统分析理论是笔者多年教学经验的总结,该套理论与经典的时域分析和变换域分析方法是统一的。
      为便于读者高效学习,掌握信号与线性系统分析的基本方法。笔者精心制作了完整的教学课件(6章PPT)与丰富的配套视频教程(涵盖核心知识点)服务等内容。
      本书既可以作为电子信息、通信工程等相关专业本科生教材,也可为从事相关领域的工作人员提供参考。
  • 目录:
    第1章信号与系统概论
     1.1引言 1.2信号的基本概念与分类 1.3信号的运算 1.3.1信号的平移、翻转和尺度变换 1.3.2信号值的运算 1.3.3信号运算的实际应用 1.4典型信号及其性质 1.4.1典型连续时间信号及其性质 1.4.2典型离散时间信号及其性质 1.5信号的分解 1.5.1奇偶分解 1.5.2交直流分解 1.5.3正交分解 1.5.4实虚部分解 1.6系统的基本概念与分类 1.6.1系统的基本概念 1.6.2系统分类 1.6.3系统互联 1.7系统分析方法 本章小结 习题 第2章线性时不变系统的时域分析 2.1线性时不变系统的描述 2.1.1线性时不变系统的描述方法 2.1.2LTI系统微分方程或差分方程的建立 2.2系统响应的概念与分类 2.2.1零输入响应和零状态响应 2.2.2暂态响应和稳态响应、自由响应和受迫响应 2.2.3广义线性系统(增量线性系统) 2.2.4单位冲激响应(单位脉冲响应)和单位阶跃响应(单位阶跃序列响应) 2.3卷积与卷积和、解卷积 2.3.1卷积与卷积和的定义 2.3.2卷积与卷积和的计算 2.3.3卷积与卷积和的性质 2.3.4LTI系统的性质 2.3.5解卷积 本章小结 习题 第3章连续时间信号与系统的频域分析 3.1引言 3.2傅里叶级数 3.2.1连续周期信号的傅里叶级数 3.2.2傅里叶级数的对称性 3.2.3傅里叶级数的收敛性 3.2.4傅里叶级数的性质 3.3傅里叶变换 3.3.1非周期信号的傅里叶变换 3.3.2典型非周期信号的傅里叶变换 3.3.3傅里叶变换的性质 3.3.4傅里叶变换与傅里叶级数的关系 3.4采样定理 3.4.1信号的时域采样 3.4.2信号的频域采样 3.5连续线性时不变系统的频域分析 3.5.1LTI系统的频域分析 3.5.2LTI系统频域分析举例 3.5.3电路系统的频域特性分析 3.6无失真传输及滤波器分析 3.6.1无失真传输 3.6.2理想低通滤波器和带通滤波器 3.7系统因果性与希尔伯特性的对应关系 本章小结 习题 第4章连续时间信号与系统的复频域分析 4.1拉普拉斯变换 4.1.1拉普拉斯变换的定义 4.1.2典型信号的拉普拉斯变换 4.2拉普拉斯变换的性质 4.3拉普拉斯逆变换 4.3.1单极点情况 4.3.2重极点情况 4.3.3分母有负指数项情况 4.3.4时移信号的逆变换 4.4线性时不变系统的复频域分析 4.4.1连续LTI系统的s域分析 4.4.2线性电路的s域分析 4.4.3卷积计算的LT法 4.5系统零极点分布与系统特性 4.5.1系统因果性 4.5.2系统稳定性 4.5.3系统极点和激励极点对系统响应的影响 4.6系统频率响应的几何求值 4.7连续线性时不变系统的方框图表示 4.7.1系统互联方式 4.7.2系统实现 4.8全通系统和最小相位系统 4.8.1全通网络 4.8.2最小相位系统 4.9拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 4.9.1双边与单边拉普拉斯变换的关系 4.9.2拉普拉斯变换和傅里叶变换的对应关系 本章小结 习题 第5章离散时间信号与系统的z域分析和频域分析 5.1z变换 5.1.1z变换定义 5.1.2z变换的收敛域 5.1.3典型序列的z变换 5.2z变换的性质 5.3z逆变换 5.4离散线性时不变系统的z域分析 5.4.1离散LTI系统的各类响应与系统函数 5.4.2系统零极点分布与系统特性 5.4.3离散LTI系统的方框图表示(系统模拟) 5.5离散时间信号与系统的频域分析 5.5.1离散时间信号傅里叶变换的定义 5.5.2典型离散信号的傅里叶变换 5.5.3离散时间信号傅里叶变换的性质 5.5.4离散LTI系统的频域分析 5.6离散全通滤波器和最小相位滤波器 5.6.1离散全通滤波器 5.6.2最小相位数字滤波器 本章小结 习题 第6章系统的状态变量分析 6.1引言 6.1.1经典系统分析方法的局限性 6.1.2状态变量分析理论的重要意义 6.1.3基本概念 6.1.4状态变量分析方法的优点 6.2连续时间系统状态变量方程的建立 6.2.1连续时间系统状态方程的一般形式 6.2.2由电路图直接建立状态方程和输出方程 6.2.3由信号流图建立状态方程和输出方程 6.3连续时间系统状态变量方程的求解 6.3.1状态转移矩阵及其性质 6.3.2状态方程求解的时域方法 6.3.3状态方程求解的变换域方法 6.4离散时间系统状态变量方程的建立 6.4.1离散时间系统状态方程的一般形式 6.4.2由系统输入彩涑龇匠獭⑾低澈数或实现框图(信号流图)建立状态方程 6.5离散时间系统状态变量方程的求解 6.5.1状态转移矩阵及其性质 6.5.2状态方程求解的时域方法 6.5.3状态方程求解的变换域方法 6.6状态变量的线性变换和系统稳定性分析 6.6.1状态变量的线性变换 6.6.2由A矩阵的特征值判断系统稳定性 本章小结 习题 附录A线性时不变系统时域经典分析方法 A.1LTI连续时间系统的时域经典分析方法 A.1.1LTI连续时间系统时域经典分析方法 A.1.2冲激匹配法 A.1.3LTI连续时间系统单位冲激响应的时域经典分析方法 A.1.4规范化冲激响应的求解方法 A.1.5举例 A.2LTI离散时间系统的时域经典分析方法 A.2.1LTI离散时间系统时域经典分析方法 A.2.2LTI离散时间系统的单位脉冲响应 A.2.3LTI离散时间系统单位脉冲响应的规范化分析方法 A.2.4应用实例 附录B基于因果微分定理和因果移序定理的系统分析新方法 B.1因果微分定理及系统分析的时域卷积法 B.1.1因果微分定理 B.1.2因果输入激励时的连续LTI系统时域分析 B.1.3非因果输入激励时的连续LTI系统时域分析 B.1.4连续LTI系统时域分析的等效激励法 B.1.5系统响应与冲激响应的关系 B.1.6用等效激励匹配原理由0-时刻的初始条件计算0+时刻初始条件 B.2连续LTI系统频域分析新方法 B.2.1傅里叶变换的因果时域微分性质 B.2.2系统频域分析的传递函数法 B.2.3系统频域分析的等效激励法 B.3离散系统时域分析新方法 B.3.1因果移序定理 B.3.2因果移序定理在离散系统分析中的应用 B.4因果微分及移序定理在系统状态变量分析中的应用 B.4.1因果微分定理在状态变量分析中的推广 B.4.2因果移序定理在状态变量分析中的推广 附录C常用信号卷积表 附录D常用信号傅里叶变换表 附录E常用信号傅里叶级数表 附录F常用信号的单边拉普拉斯变换表 附录G常用离散时间信号的z变换表 附录H常用MATLAB指令表 参考文献 
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