《信号与系统》廖斌 | PDF下载|ePub下载
信号与系统 版权信息
- 出版社：机械工业出版社
- 出版时间：2023-01-01
- ISBN：9787111714972
- 条形码：9787111714972 ; 978-7-111-71497-2
信号与系统 本书特色
本书主要介绍信号和线性系统分析的基础理论及其应用，分别从时域、频域以及复频域等不同角度分析系统对信号的加工和处理作用。
信号与系统 内容简介
本书主要介绍信号和线性系统分析的基础理论及其应用，分别从时域、频域以及复频域等不同角度分析系统对信号的加工和处理作用。在这个过程中，信号分解的思想占据了重要地位，成为贯穿于不同分析方法的一条主线。不同的信号分解和表示方法衍生出不同的系统分析方法。为了便于读者理解和掌握连续系统和离散系统之间的关系，以免发生概念上的混淆，教材内容的组织方式按照先连续后离散、先时域后变换域的方式逐步推进。 本书内容主要包括九章，分别为：信号导论、系统导论、连续时间系统的时域分析、连续时间信号的傅里叶表示、连续时间系统的频域分析、连续信号的拉普拉斯变换、连续时间系统的复频域分析、离散时间系统的时域分析以及z域分析。各章节之间的内容在叙述上力求衔接紧密，组织有序，概念上做到承上启下，引导读者理解和掌握信号与系统这个领域的核心要点。 本书既可以作为电子信息工程、通信工程、自动化、计算机等专业的本科生教材，也可以作为科技工作者的参考书。
信号与系统 目录
第1章信号导论1
1.1信号的定义与描述1
1.2信号的分类2
1.3典型信号7
1.3.1典型普通信号7
1.3.2单位阶跃信号10
1.3.3单位冲激信号11
1.3.4冲激偶信号13
1.4信号的运算14
1.4.1信号的代数运算15
1.4.2信号的时移15
1.4.3信号的反转15
1.4.4信号的尺度变换15
1.4.5信号的微分/积分运算16
1.5信号的分解与重构17
1.5.1直流分量与交流分量17
1.5.2奇分量与偶分量18
1.5.3冲激信号分解18
1.6信号的卷积积分19
1.6.1卷积的定义20
1.6.2卷积运算过程的图形化解释20
1.6.3卷积的性质22
习题26
第2章系统导论30
2.1系统的定义30
2.2系统的分类31
2.2.1动态系统与非动态系统31
2.2.2因果系统与非因果系统32
2.2.3线性系统与非线性系统32
2.2.4时变系统与时不变系统33
2.2.5线性时不变系统34
2.2.6稳定系统与不稳定系统34
2.3系统的模型和描述35
2.3.1系统微分方程35
2.3.2系统的模拟框图36
2.3.3系统的连接方式37
习题39
第3章连续时间系统的时域分析41
3.1引言41
3.2常系数微分方程的经典解42
3.3系统初值从0-到0+跳变的计算44
3.4系统零输入响应和零状态响应46
3.5系统的冲激响应和阶跃响应50
3.5.1冲激响应50
3.5.2阶跃响应52
3.6零状态响应的冲激响应表示53
3.7LTI系统的性质55
3.7.1交换律性质55
3.7.2分配律性质55
3.7.3结合律性质56
3.7.4LTI系统的因果性56
3.7.5LTI系统的稳定性57
3.8LTI系统分析应用举例58
习题59
第4章连续时间信号的傅里叶
表示624.1引言62
4.2信号的正交分解与变换62
4.2.1信号正交与正交函数集62
4.2.2信号的正交分解63
4.2.3帕塞瓦尔守恒定律64
4.3周期信号的傅里叶级数表示65
4.3.1三角函数形式的傅里叶级数65
4.3.2指数形式的傅里叶级数69
4.3.3指数形式与三角函数形式傅里
叶级数的联系71
4.3.4周期矩形信号的傅里叶级数71
4.3.5函数对称性与傅里叶级数73
4.4非周期信号的傅里叶变换76
4.4.1傅里叶变换的定义77
4.4.2傅里叶变换存在的条件79
4.4.3基本信号的傅里叶变换79
4.5傅里叶变换的性质84
4.6周期信号的傅里叶变换92
4.6.1正弦/余弦信号的傅里叶
变换93
4.6.2一般周期信号的傅里叶变换94
4.6.3傅里叶级数与傅里叶变换的
关系95
4.7信号的抽样与恢复96
4.7.1时域抽样模型96
4.7.2抽样定理99
4.7.3抽样信号恢复101
4.8信号的能量谱与功率谱103
习题104
第5章连续时间系统的频域分析1095.1引言109
5.2系统的频率响应109
5.2.1频率响应函数109
5.2.2非周期信号的系统频率
响应112
5.2.3周期信号的系统频率响应114
5.3无失真传输系统116
5.4滤波器118
5.4.1滤波器及其分类118
5.4.2理想低通滤波器120
5.5信号的调制与解调122
5.5.1幅度调制123
5.5.2同步解调124
5.5.3频分复用126
习题128
第6章连续信号的拉普拉斯
变换1316.1引言131
6.2拉普拉斯变换131
6.2.1从傅里叶变换到拉普拉斯
变换131
6.2.2单边拉普拉斯变换132
6.2.3拉普拉斯变换的收敛域133
6.3基本信号的单边拉普拉斯变换136
6.4单边拉普拉斯变换的性质138
6.5单边拉普拉斯逆变换146
习题150
第7章连续时间系统的复频域
分析1527.1引言152
7.2系统函数152
7.3连续LTI系统的微分方程s域
分析154
7.4电路的s域分析156
7.5连续时间LTI系统的系统函数
与系统特性158
7.5.1系统函数的零、极点分布158
7.5.2系统函数零、极点的分布与
时域特性159
7.5.3系统函数与系统的稳定性161
7.5.4系统函数与系统频率响应162
7.6全通系统和小相移系统164
7.7连续时间LTI系统的框图
表示和模拟166
7.7.1连续系统的框图表示166
7.7.2连续LTI系统的s域模拟168
习题172
第8章离散时间系统的时域
分析1758.1引言175
8.2离散时间信号176
8.2.1离散时间信号的表示176
8.2.2常用的基本序列177
8.2.3序列的分解181
8.2.4序列的基本运算181
8.3离散序列的卷积184
8.3.1序列卷积和的定义185
8.3.2序列卷积和的计算185
8.3.3序列卷积和的性质188
8.4离散时间系统189
8.4.1离散系统定义189
8.4.2常系数差分方程190
8.4.3系统框图表示191
8.4.4离散时间系统的分类192
8.5离散LTI系统的响应193
8.5.1递推法194
8.5.2时域经典求解194
8.6零输入响应和零状态响应196
8.7系统的单位脉冲响应197
8.8零状态响应的卷积和表示198
8.9离散系统的稳定性和因果性200
习题201
第9章离散时间系统的z域
分析2059.1Z变换205
9.1.1从拉普拉斯变换到Z变换205
9.1.2s平面与z平面之间的映射
关系206
9.1.3Z变换的意义208
9.1.4Z变换的收敛域208
9.2常用序列的Z变换211
9.3Z变换的基本性质212
9.4逆Z变换219
9.4.1幂级数展开法219
9.4.2部分分式展开法221
9.5差分方程的z域分析与求解224
9.6系统函数与系统特性225
9.6.1系统函数定义225
9.6.2系统函数零点和极点226
9.6.3系统函数与系统稳定性227
9.6.4系统函数与系统时域特性229
9.6.5系统函数与系统频域特性229
9.6.6系统频率响应函数几何
绘制233
9.7离散LTI系统的框图表示235
9.7.1离散系统的框图表示235
9.7.2离散LTI系统的z域模拟236
习题238
参考文献242
1.1信号的定义与描述1
1.2信号的分类2
1.3典型信号7
1.3.1典型普通信号7
1.3.2单位阶跃信号10
1.3.3单位冲激信号11
1.3.4冲激偶信号13
1.4信号的运算14
1.4.1信号的代数运算15
1.4.2信号的时移15
1.4.3信号的反转15
1.4.4信号的尺度变换15
1.4.5信号的微分/积分运算16
1.5信号的分解与重构17
1.5.1直流分量与交流分量17
1.5.2奇分量与偶分量18
1.5.3冲激信号分解18
1.6信号的卷积积分19
1.6.1卷积的定义20
1.6.2卷积运算过程的图形化解释20
1.6.3卷积的性质22
习题26
第2章系统导论30
2.1系统的定义30
2.2系统的分类31
2.2.1动态系统与非动态系统31
2.2.2因果系统与非因果系统32
2.2.3线性系统与非线性系统32
2.2.4时变系统与时不变系统33
2.2.5线性时不变系统34
2.2.6稳定系统与不稳定系统34
2.3系统的模型和描述35
2.3.1系统微分方程35
2.3.2系统的模拟框图36
2.3.3系统的连接方式37
习题39
第3章连续时间系统的时域分析41
3.1引言41
3.2常系数微分方程的经典解42
3.3系统初值从0-到0+跳变的计算44
3.4系统零输入响应和零状态响应46
3.5系统的冲激响应和阶跃响应50
3.5.1冲激响应50
3.5.2阶跃响应52
3.6零状态响应的冲激响应表示53
3.7LTI系统的性质55
3.7.1交换律性质55
3.7.2分配律性质55
3.7.3结合律性质56
3.7.4LTI系统的因果性56
3.7.5LTI系统的稳定性57
3.8LTI系统分析应用举例58
习题59
第4章连续时间信号的傅里叶
表示624.1引言62
4.2信号的正交分解与变换62
4.2.1信号正交与正交函数集62
4.2.2信号的正交分解63
4.2.3帕塞瓦尔守恒定律64
4.3周期信号的傅里叶级数表示65
4.3.1三角函数形式的傅里叶级数65
4.3.2指数形式的傅里叶级数69
4.3.3指数形式与三角函数形式傅里
叶级数的联系71
4.3.4周期矩形信号的傅里叶级数71
4.3.5函数对称性与傅里叶级数73
4.4非周期信号的傅里叶变换76
4.4.1傅里叶变换的定义77
4.4.2傅里叶变换存在的条件79
4.4.3基本信号的傅里叶变换79
4.5傅里叶变换的性质84
4.6周期信号的傅里叶变换92
4.6.1正弦/余弦信号的傅里叶
变换93
4.6.2一般周期信号的傅里叶变换94
4.6.3傅里叶级数与傅里叶变换的
关系95
4.7信号的抽样与恢复96
4.7.1时域抽样模型96
4.7.2抽样定理99
4.7.3抽样信号恢复101
4.8信号的能量谱与功率谱103
习题104
第5章连续时间系统的频域分析1095.1引言109
5.2系统的频率响应109
5.2.1频率响应函数109
5.2.2非周期信号的系统频率
响应112
5.2.3周期信号的系统频率响应114
5.3无失真传输系统116
5.4滤波器118
5.4.1滤波器及其分类118
5.4.2理想低通滤波器120
5.5信号的调制与解调122
5.5.1幅度调制123
5.5.2同步解调124
5.5.3频分复用126
习题128
第6章连续信号的拉普拉斯
变换1316.1引言131
6.2拉普拉斯变换131
6.2.1从傅里叶变换到拉普拉斯
变换131
6.2.2单边拉普拉斯变换132
6.2.3拉普拉斯变换的收敛域133
6.3基本信号的单边拉普拉斯变换136
6.4单边拉普拉斯变换的性质138
6.5单边拉普拉斯逆变换146
习题150
第7章连续时间系统的复频域
分析1527.1引言152
7.2系统函数152
7.3连续LTI系统的微分方程s域
分析154
7.4电路的s域分析156
7.5连续时间LTI系统的系统函数
与系统特性158
7.5.1系统函数的零、极点分布158
7.5.2系统函数零、极点的分布与
时域特性159
7.5.3系统函数与系统的稳定性161
7.5.4系统函数与系统频率响应162
7.6全通系统和小相移系统164
7.7连续时间LTI系统的框图
表示和模拟166
7.7.1连续系统的框图表示166
7.7.2连续LTI系统的s域模拟168
习题172
第8章离散时间系统的时域
分析1758.1引言175
8.2离散时间信号176
8.2.1离散时间信号的表示176
8.2.2常用的基本序列177
8.2.3序列的分解181
8.2.4序列的基本运算181
8.3离散序列的卷积184
8.3.1序列卷积和的定义185
8.3.2序列卷积和的计算185
8.3.3序列卷积和的性质188
8.4离散时间系统189
8.4.1离散系统定义189
8.4.2常系数差分方程190
8.4.3系统框图表示191
8.4.4离散时间系统的分类192
8.5离散LTI系统的响应193
8.5.1递推法194
8.5.2时域经典求解194
8.6零输入响应和零状态响应196
8.7系统的单位脉冲响应197
8.8零状态响应的卷积和表示198
8.9离散系统的稳定性和因果性200
习题201
第9章离散时间系统的z域
分析2059.1Z变换205
9.1.1从拉普拉斯变换到Z变换205
9.1.2s平面与z平面之间的映射
关系206
9.1.3Z变换的意义208
9.1.4Z变换的收敛域208
9.2常用序列的Z变换211
9.3Z变换的基本性质212
9.4逆Z变换219
9.4.1幂级数展开法219
9.4.2部分分式展开法221
9.5差分方程的z域分析与求解224
9.6系统函数与系统特性225
9.6.1系统函数定义225
9.6.2系统函数零点和极点226
9.6.3系统函数与系统稳定性227
9.6.4系统函数与系统时域特性229
9.6.5系统函数与系统频域特性229
9.6.6系统频率响应函数几何
绘制233
9.7离散LTI系统的框图表示235
9.7.1离散系统的框图表示235
9.7.2离散LTI系统的z域模拟236
习题238
参考文献242
