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信号与系统（第2版·微课视频版）

作者: 许淑芳

出版社: 清华大学出版社

出版时间: 2022-07

版次: 2

ISBN: 9787302602040

定价: 79.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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本书深入系统地阐述信号与系统的基本理论和分析方法。全书共10章，内容包括：信号与系统的一般概念，连续时间信号与系统的时域分析、频域分析、复频域分析，连续时间信号的采样，离散时间信号与系统的时域分析、z域分析、频域分析，以及系统的状态空间分析。全书突出信号与系统的基本概念、分析方法以及知识脉络。每章开篇的导引设问和结尾的结语、知识ＭＡＰ形成本课程的整体知识框架；穿插于内容中的问题思考、深入分析、提示、诀窍等帮助读者更好地理解并掌握相关知识，增加本书的可读性；大量精编的例题着重于强化概念和分析思路；电子版的知识解析对每章的核心内容或者难以理解的知识点进行深入剖析；单元测验题库着重理解概念；额外补充习题意在学习提高。本书可作为电子信息类、电气工程类、自动化类、计算机类等专业“信号与系统”课程的本科生教材，也可作为相关专业“信号与系统”课程的研究生入学考试参考书，或从事相关领域工作的科技人员的基础理论参考书。许淑芳，北京信息科技大学教师。长期从事信号与系统的教学研究工作，对信号与系统有着较深的理解。曾独立开发信号与系统的网络教学平台，制作信号与系统的多媒体课件，出版《信号与系统》《信号与系统学习及解题指导》等教材（唯一作者，一种全新的叙述模式），合作翻译过网络安全方面的书籍。曾获北京信息科技大学首届教学、实验基本功比赛一等奖、二等奖及最佳教案奖，曾参加国家重大专项和自然科学基金项目。第1章信号与系统的一般概念

1.1信号的描述及分类

1.1.1信号的描述

1.1.2信号的分类

1.2系统的概念及描述

1.3信号与系统的分析方法

本章结语

本章知识解析

习题

第2章连续时间信号与系统的时域分析

2.1典型信号

2.2连续时间信号的运算规则

2.3奇异信号分析

2.3.1单位阶跃信号

2.3.2符号函数

2.3.3单位冲激信号

*2.3.4冲激偶函数

2.4确定性信号的时域分解

2.4.1直流分量与交流分量

2.4.2奇分量和偶分量

2.4.3按脉冲分量进行分解

2.5系统的一般特性

2.6系统的单位冲激响应

2.6.1系统的状态——0-到0

2.6.2单位冲激响应

2.7卷积

2.7.1LTI系统的输入输出关系

2.7.2卷积的性质

2.7.3卷积的求解

2.7.4周期信号的表示

2.8用h(t)表征LTI系统的特性

2.9连续时间系统的数学模型

2.9.1微分方程的时域建立

2.9.2微分方程的时域经典解法

2.10因果LTI系统的零输入响应和零状态响应

2.10.1零输入响应和零状态响应的概念

2.10.2零输入响应和零状态响应的求解

2.10.3系统的线性

2.10.4各对响应之间的关系

2.10.5h(t)的时域求解

本章结语

本章知识解析

习题

第3章连续时间信号的频域分析

3.0引言

3.1信号的正交分解

3.1.1信号的谐波分量分解

3.1.2Dirichlet条件

3.2周期信号的傅里叶级数展开

3.2.1三角形式的傅里叶级数

3.2.2幅度相位形式的傅里叶级数

3.2.3指数形式的傅里叶级数

3.2.4傅里叶级数展开式各系数间的关系

3.3傅里叶级数的性质

3.3.1线性

3.3.2位移性质

3.3.3时域微分性质

3.3.4时域奇偶对称性

3.4信号的频谱

3.4.1信号的“谱”表示

3.4.2周期信号的频谱

3.4.3周期信号频谱的特点

3.5信号的功率谱

3.6有限项和均方误差

3.7非周期信号的傅里叶变换

3.7.1从傅里叶级数到傅里叶变换

3.7.2典型信号的傅里叶变换

3.7.3傅里叶变换的性质

3.8周期信号的傅里叶变换

3.8.1典型周期信号的傅里叶变换

3.8.2一般周期信号的傅里叶变换

本章结语

本章知识解析

习题

第4章连续时间系统的频域分析

4.0引言

4.1系统的频率响应

4.2电路元器件的频域特性

4.3系统的级联、并联

4.4用傅里叶变换分析系统

4.5信号通过线性系统不失真的条件

4.5.1无失真传输系统的定义

4.5.2失真分类

4.6理想滤波器

4.6.1理想低通滤波器

4.6.2理想带通滤波器

4.6.3全通系统的频率响应

4.7物理可实现系统频率响应的约束条件

4.7.1物理可实现系统的频域准则

4.7.2因果系统的频率响应

*4.8希尔伯特滤波器

本章结语

本章知识解析

习题

第5章连续时间信号与系统的复频域分析

5.0引言

5.1拉普拉斯变换公式推导

5.1.1从傅里叶变换到拉普拉斯变换

5.1.2拉普拉斯变换与傅里叶变换的比较

5.2单边拉普拉斯变换及其性质

5.2.1单边拉普拉斯变换

5.2.2典型信号的拉普拉斯变换

5.2.3拉普拉斯变换的性质

5.3拉普拉斯反变换

5.3.1观察法

5.3.2部分分式展开法

5.4用拉普拉斯变换求解微分方程和分析电路

5.4.1用拉普拉斯变换求解微分方程

5.4.2用拉普拉斯变换分析电路

5.5系统函数及零极点

5.5.1系统函数

5.5.2系统的零极点分布图

5.6系统的零极点分布与时间特性

5.6.1极点分布与时域波形

5.6.2零点影响波形的幅度和相位

5.7因果系统的稳定性

5.7.1因果稳定系统的s域特征

5.7.2稳定性的分类

5.8由零极点分析系统的响应

5.8.1自由响应与强迫响应

5.8.2暂态响应和稳态响应

5.8.3正弦信号和单边正弦信号通过稳定系统的响应

5.9系统的零极点分布与频率特性

5.9.1稳定系统频率响应的几何确定法

5.9.2系统的频率响应分析举例

5.10全通系统和最小相位系统

5.10.1全通系统

5.10.2最小相位系统

5.11连续时间系统的物理模型

5.11.1系统的基本结构

*5.11.2连续时间系统的模拟

*5.12双边拉普拉斯变换

5.12.1拉普拉斯变换的收敛域

5.12.2因果系统、稳定系统的s域特征

5.12.3双边拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系

本章结语

本章知识解析

习题

第6章连续时间信号的抽样

6.0引言

6.1时域均匀抽样

6.2理想抽样

6.3正弦信号的抽样

6.4矩形脉冲抽样

6.5抽样信号的理想内插

*6.6频域抽样

6.7连续时间信号到离散时间信号

本章结语

本章知识解析

习题

第7章离散时间信号与系统的时域分析

7.0引言

7.1离散时间信号

7.1.1典型序列

7.1.2正弦序列的周期性

7.1.3序列的运算规则

7.2离散时间系统

7.2.1离散时间系统的特性

7.2.2离散时间系统的数学模型

7.2.3差分方程的边界条件和离散系统的初始状态

7.2.4线性常系数差分方程与系统的特性

7.2.5离散时间系统的物理模型

7.3线性常系数差分方程的时域求解

7.3.1迭代法

7.3.2时域经典解法

7.3.3因果LTI系统的零输入响应和零状态响应

7.4离散系统的单位抽样响应

7.4.1典型LTI系统的单位抽样响应

7.4.2离散LTI系统的输入输出关系

7.4.3用h(n)表征离散LTI系统的特性

7.5离散信号的卷积

7.5.1卷积性质

7.5.2卷积求解

7.5.3任意信号与δ(n)、u(n)的卷积

本章结语

本章知识解析

习题

第8章离散时间信号与系统的z域分析

8.0引言

8.1z变换定义及其收敛域

8.1.1序列的z变换定义

8.1.2z变换的收敛域

8.1.3z变换的零极点

8.1.4典型序列的z变换

8.2z变换的性质

8.3z反变换

8.3.1观察法

8.3.2部分分式展开法

8.3.3留数法

8.3.4幂级数展开法

8.4用z变换求解差分方程

8.4.1差分方程的z域求解

8.4.2用z变换求因果系统的零输入响应和零状态响应

8.5离散系统的系统函数

8.5.1系统函数的概念

8.5.2离散系统的零极点

8.5.3离散LTI系统的因果性和稳定性判据

8.6零极点分布与时间特性的关系

8.7由零极点分析离散系统的响应

8.7.1自由响应与强迫响应

8.7.2暂态响应和稳态响应

8.8离散系统对正弦序列的响应

8.8.1单边正弦序列通过因果稳定系统

8.8.2正弦序列通过稳定系统

本章结语

本章知识解析

习题

第9章离散时间信号与系统的频域分析

9.1离散时间信号的傅里叶变换

9.2离散时间傅里叶反变换

9.3离散时间系统的频域分析

9.3.1离散时间系统的频率响应

9.3.2离散时间稳定系统频率响应的几何确定法

*9.4离散全通系统

本章结语

本章知识解析

习题

第10章系统的状态空间分析

10.0引言

10.1状态空间分析的基本概念

10.2系统的信号流图

10.2.1由框图到流图

10.2.2信号流图的组成

10.2.3系统结构的流图表示

10.3连续时间系统状态方程的建立

10.3.1根据流图建立状态方程

10.3.2由电路图建立状态方程

10.4连续时间系统状态方程的求解

10.4.1状态变量分析法的时域求解

10.4.2状态变量分析法的s域求解

10.4.3状态转移矩阵e［A］t的求解

10.5离散时间系统状态方程的建立

10.5.1由差分方程建立状态方程

10.5.2由方框图或流图建立状态方程

10.6离散时间系统状态方程的求解

10.6.1时域求解

10.6.2z域分析

10.6.3状态转移矩阵［A］n的求解

10.7状态空间分析中的系统函数

10.7.1连续时间系统的系统函数

10.7.2离散时间系统的系统函数

10.7.3信号流图的梅森公式

10.7.4状态空间分析中系统的稳定性

*10.8系统的可控性和可观测性

本章结语

本章知识解析

习题

附录

参考文献
内容简介:
本书深入系统地阐述信号与系统的基本理论和分析方法。全书共10章，内容包括：信号与系统的一般概念，连续时间信号与系统的时域分析、频域分析、复频域分析，连续时间信号的采样，离散时间信号与系统的时域分析、z域分析、频域分析，以及系统的状态空间分析。全书突出信号与系统的基本概念、分析方法以及知识脉络。每章开篇的导引设问和结尾的结语、知识ＭＡＰ形成本课程的整体知识框架；穿插于内容中的问题思考、深入分析、提示、诀窍等帮助读者更好地理解并掌握相关知识，增加本书的可读性；大量精编的例题着重于强化概念和分析思路；电子版的知识解析对每章的核心内容或者难以理解的知识点进行深入剖析；单元测验题库着重理解概念；额外补充习题意在学习提高。本书可作为电子信息类、电气工程类、自动化类、计算机类等专业“信号与系统”课程的本科生教材，也可作为相关专业“信号与系统”课程的研究生入学考试参考书，或从事相关领域工作的科技人员的基础理论参考书。
作者简介:
许淑芳，北京信息科技大学教师。长期从事信号与系统的教学研究工作，对信号与系统有着较深的理解。曾独立开发信号与系统的网络教学平台，制作信号与系统的多媒体课件，出版《信号与系统》《信号与系统学习及解题指导》等教材（唯一作者，一种全新的叙述模式），合作翻译过网络安全方面的书籍。曾获北京信息科技大学首届教学、实验基本功比赛一等奖、二等奖及最佳教案奖，曾参加国家重大专项和自然科学基金项目。
目录:
第1章信号与系统的一般概念

1.1信号的描述及分类

1.1.1信号的描述

1.1.2信号的分类

1.2系统的概念及描述

1.3信号与系统的分析方法

本章结语

本章知识解析

习题

第2章连续时间信号与系统的时域分析

2.1典型信号

2.2连续时间信号的运算规则

2.3奇异信号分析

2.3.1单位阶跃信号

2.3.2符号函数

2.3.3单位冲激信号

*2.3.4冲激偶函数

2.4确定性信号的时域分解

2.4.1直流分量与交流分量

2.4.2奇分量和偶分量

2.4.3按脉冲分量进行分解

2.5系统的一般特性

2.6系统的单位冲激响应

2.6.1系统的状态——0-到0

2.6.2单位冲激响应

2.7卷积

2.7.1LTI系统的输入输出关系

2.7.2卷积的性质

2.7.3卷积的求解

2.7.4周期信号的表示

2.8用h(t)表征LTI系统的特性

2.9连续时间系统的数学模型

2.9.1微分方程的时域建立

2.9.2微分方程的时域经典解法

2.10因果LTI系统的零输入响应和零状态响应

2.10.1零输入响应和零状态响应的概念

2.10.2零输入响应和零状态响应的求解

2.10.3系统的线性

2.10.4各对响应之间的关系

2.10.5h(t)的时域求解

本章结语

本章知识解析

习题

第3章连续时间信号的频域分析

3.0引言

3.1信号的正交分解

3.1.1信号的谐波分量分解

3.1.2Dirichlet条件

3.2周期信号的傅里叶级数展开

3.2.1三角形式的傅里叶级数

3.2.2幅度相位形式的傅里叶级数

3.2.3指数形式的傅里叶级数

3.2.4傅里叶级数展开式各系数间的关系

3.3傅里叶级数的性质

3.3.1线性

3.3.2位移性质

3.3.3时域微分性质

3.3.4时域奇偶对称性

3.4信号的频谱

3.4.1信号的“谱”表示

3.4.2周期信号的频谱

3.4.3周期信号频谱的特点

3.5信号的功率谱

3.6有限项和均方误差

3.7非周期信号的傅里叶变换

3.7.1从傅里叶级数到傅里叶变换

3.7.2典型信号的傅里叶变换

3.7.3傅里叶变换的性质

3.8周期信号的傅里叶变换

3.8.1典型周期信号的傅里叶变换

3.8.2一般周期信号的傅里叶变换

本章结语

本章知识解析

习题

第4章连续时间系统的频域分析

4.0引言

4.1系统的频率响应

4.2电路元器件的频域特性

4.3系统的级联、并联

4.4用傅里叶变换分析系统

4.5信号通过线性系统不失真的条件

4.5.1无失真传输系统的定义

4.5.2失真分类

4.6理想滤波器

4.6.1理想低通滤波器

4.6.2理想带通滤波器

4.6.3全通系统的频率响应

4.7物理可实现系统频率响应的约束条件

4.7.1物理可实现系统的频域准则

4.7.2因果系统的频率响应

*4.8希尔伯特滤波器

本章结语

本章知识解析

习题

第5章连续时间信号与系统的复频域分析

5.0引言

5.1拉普拉斯变换公式推导

5.1.1从傅里叶变换到拉普拉斯变换

5.1.2拉普拉斯变换与傅里叶变换的比较

5.2单边拉普拉斯变换及其性质

5.2.1单边拉普拉斯变换

5.2.2典型信号的拉普拉斯变换

5.2.3拉普拉斯变换的性质

5.3拉普拉斯反变换

5.3.1观察法

5.3.2部分分式展开法

5.4用拉普拉斯变换求解微分方程和分析电路

5.4.1用拉普拉斯变换求解微分方程

5.4.2用拉普拉斯变换分析电路

5.5系统函数及零极点

5.5.1系统函数

5.5.2系统的零极点分布图

5.6系统的零极点分布与时间特性

5.6.1极点分布与时域波形

5.6.2零点影响波形的幅度和相位

5.7因果系统的稳定性

5.7.1因果稳定系统的s域特征

5.7.2稳定性的分类

5.8由零极点分析系统的响应

5.8.1自由响应与强迫响应

5.8.2暂态响应和稳态响应

5.8.3正弦信号和单边正弦信号通过稳定系统的响应

5.9系统的零极点分布与频率特性

5.9.1稳定系统频率响应的几何确定法

5.9.2系统的频率响应分析举例

5.10全通系统和最小相位系统

5.10.1全通系统

5.10.2最小相位系统

5.11连续时间系统的物理模型

5.11.1系统的基本结构

*5.11.2连续时间系统的模拟

*5.12双边拉普拉斯变换

5.12.1拉普拉斯变换的收敛域

5.12.2因果系统、稳定系统的s域特征

5.12.3双边拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系

本章结语

本章知识解析

习题

第6章连续时间信号的抽样

6.0引言

6.1时域均匀抽样

6.2理想抽样

6.3正弦信号的抽样

6.4矩形脉冲抽样

6.5抽样信号的理想内插

*6.6频域抽样

6.7连续时间信号到离散时间信号

本章结语

本章知识解析

习题

第7章离散时间信号与系统的时域分析

7.0引言

7.1离散时间信号

7.1.1典型序列

7.1.2正弦序列的周期性

7.1.3序列的运算规则

7.2离散时间系统

7.2.1离散时间系统的特性

7.2.2离散时间系统的数学模型

7.2.3差分方程的边界条件和离散系统的初始状态

7.2.4线性常系数差分方程与系统的特性

7.2.5离散时间系统的物理模型

7.3线性常系数差分方程的时域求解

7.3.1迭代法

7.3.2时域经典解法

7.3.3因果LTI系统的零输入响应和零状态响应

7.4离散系统的单位抽样响应

7.4.1典型LTI系统的单位抽样响应

7.4.2离散LTI系统的输入输出关系

7.4.3用h(n)表征离散LTI系统的特性

7.5离散信号的卷积

7.5.1卷积性质

7.5.2卷积求解

7.5.3任意信号与δ(n)、u(n)的卷积

本章结语

本章知识解析

习题

第8章离散时间信号与系统的z域分析

8.0引言

8.1z变换定义及其收敛域

8.1.1序列的z变换定义

8.1.2z变换的收敛域

8.1.3z变换的零极点

8.1.4典型序列的z变换

8.2z变换的性质

8.3z反变换

8.3.1观察法

8.3.2部分分式展开法

8.3.3留数法

8.3.4幂级数展开法

8.4用z变换求解差分方程

8.4.1差分方程的z域求解

8.4.2用z变换求因果系统的零输入响应和零状态响应

8.5离散系统的系统函数

8.5.1系统函数的概念

8.5.2离散系统的零极点

8.5.3离散LTI系统的因果性和稳定性判据

8.6零极点分布与时间特性的关系

8.7由零极点分析离散系统的响应

8.7.1自由响应与强迫响应

8.7.2暂态响应和稳态响应

8.8离散系统对正弦序列的响应

8.8.1单边正弦序列通过因果稳定系统

8.8.2正弦序列通过稳定系统

本章结语

本章知识解析

习题

第9章离散时间信号与系统的频域分析

9.1离散时间信号的傅里叶变换

9.2离散时间傅里叶反变换

9.3离散时间系统的频域分析

9.3.1离散时间系统的频率响应

9.3.2离散时间稳定系统频率响应的几何确定法

*9.4离散全通系统

本章结语

本章知识解析

习题

第10章系统的状态空间分析

10.0引言

10.1状态空间分析的基本概念

10.2系统的信号流图

10.2.1由框图到流图

10.2.2信号流图的组成

10.2.3系统结构的流图表示

10.3连续时间系统状态方程的建立

10.3.1根据流图建立状态方程

10.3.2由电路图建立状态方程

10.4连续时间系统状态方程的求解

10.4.1状态变量分析法的时域求解

10.4.2状态变量分析法的s域求解

10.4.3状态转移矩阵e［A］t的求解

10.5离散时间系统状态方程的建立

10.5.1由差分方程建立状态方程

10.5.2由方框图或流图建立状态方程

10.6离散时间系统状态方程的求解

10.6.1时域求解

10.6.2z域分析

10.6.3状态转移矩阵［A］n的求解

10.7状态空间分析中的系统函数

10.7.1连续时间系统的系统函数

10.7.2离散时间系统的系统函数

10.7.3信号流图的梅森公式

10.7.4状态空间分析中系统的稳定性

*10.8系统的可控性和可观测性

本章结语

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