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信號與系統(普通高等教育電子信息類系列教材)

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出版社:機械工業出版社出版時間:2022-07-01
開本: 16開 頁數: 352
本類榜單:工業技術銷量榜
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信號與系統(普通高等教育電子信息類系列教材) 版權信息

信號與系統(普通高等教育電子信息類系列教材) 本書特色

本書深入淺出而又全面系統地介紹了連續與離散信號及系統分析的基本理論和方法,并加強了離散系統和數字信號處理的基礎知識和應用的介紹。

信號與系統(普通高等教育電子信息類系列教材) 內容簡介

本書深入淺出而又全面系統地介紹了連續與離散信號及系統分析的基本理論和方法,并加強了離散系統和數字信號處理的基礎知識和應用的介紹。全書共9章,其內容包括:信號與系統的基本概念,連續時間信號和離散時間信號的時域分析,連續時間系統的時域分析,離散時間系統的時域分析,連續時間信號與系統的頻域分析,連續時間系統的復頻域分析,離散傅里葉變換與離散系統的頻域分析,Z變換、離散時間系統的Z域分析,系統的狀態變量分析。除第1章外,其他各章都配備了一些MATLAB示例程序,通過形象、直觀的計算機模擬與仿真實現,加深學生對信號與系統基本原理、方法及應用的理解。同時,在每章末都配有習題,培養學生主動獲取知識和應用理論獨立解決實際問題的能力。 本書構思新穎、實用性強、內容簡明扼要、敘述深入淺出,并盡量體現工程背景,克服冗長的數學推導。 本書可作為電子信息工程、通信工程、物聯網工程、自動化和計算機等專業的本科生教材,也可作為相關領域工程技術人員的參考書。

信號與系統(普通高等教育電子信息類系列教材) 目錄

目錄

前言

第1章信號與系統的基本概念1

1 .1信號的描述及分類1

1 .1 .1信號的定義與描述1

1 .1 .2信號的分類和特性1

1 .2系統的描述及分類5

1 .2 .1系統的數學模型6

1 .2 .2系統的分類7

1 .2 .3系統聯結12

1 .3信號與系統分析的基本內容與方法13

習題14

自測題16

第2章連續時間信號和離散時間

信號的時域分析19

2 .1連續時間信號的時域描述19

2 .1 .1普通信號19

2 .1 .2奇異信號22

2 .2離散時間信號的時域描述27

2 .2 .1離散時間信號的表示27

2 .2 .2基本離散序列28

2 .3連續信號的基本運算31

2 .4離散時間信號的基本運算36

2 .5確定信號的時域分解38

2 .6MATLAB語言及其信號處理42

2 .6 .1MATLAB信號工具箱使用簡介42

2 .6 .2連續信號的MATLAB表示44

2 .6 .3離散信號的MATLAB表示46

2 .6 .4信號基本運算的MATLAB實現47

習題50

自測題53

MATLAB練習56

第3章連續時間系統的時域分析58

3 .1線性時不變系統的描述及特點58

3 .1 .1連續時間系統的數學描述58

3 .1 .2線性時不變系統59

3 .2連續時間線性時不變系統的響應61

3 .2 .1經典時域分析方法62

3 .2 .2系統的零輸入響應65

3 .2 .3系統的零狀態響應67

3 .3連續系統的沖激響應和階躍響應67

3 .3 .1單位沖激響應和單位階躍響應68

3 .3 .2LTI系統的沖激響應和階躍響應68

3 .4卷積積分71

3 .4 .1卷積的計算71

3 .4 .2卷積的性質74

3 .4 .3與奇異信號的卷積76

3 .4 .4卷積的性質在求解卷積運算中的

應用76

3 .5沖激響應表示的系統特性77

3 .5 .1級聯系統的沖激響應78

3 .5 .2并聯系統的沖激響應78

3 .5 .3因果系統79

3 .5 .4穩定系統79

3 .6利用MATLAB進行連續時間系統的

時域分析80

3 .6 .1連續時間系統零狀態響應的

求解80

3 .6 .2連續時間系統沖激響應和階躍

響應的求解81

習題82

自測題84

MATLAB練習85

第4章離散時間系統的時域分析86

4 .1LTI離散時間系統的數學模型及其

求解方法86

4 .1 .1LTI離散系統86

4 .1 .2LTI離散系統的數學模型——差分

方程88

4 .2離散時間系統的響應90

4 .2 .1線性差分方程的求解方法90

4 .2 .2經典法求解差分方程90

4 .2 .3LTI離散時間系統的零輸入響應93

4 .2 .4離散時間系統的零狀態響應96

4 .3離散序列卷積(和)101

4 .3 .1卷積的運算101

4 .3 .2卷積的性質103

4 .4離散時間系統的響應與系統特性104

4 .4 .1系統完全響應的時域求解方法104

4 .4 .2系統完全響應分解105

4 .4 .3沖激響應表示的系統特性106

4 .5利用MATLAB進行離散系統的時域

分析108

4 .5 .1離散時間系統零狀態響應的

求解108

4 .5 .2離散時間系統單位脈沖響應的

求解110

4 .5 .3離散卷積的計算113

習題114

自測題116

MATLAB練習119

第5章連續時間信號與系統的頻域

分析120

5 .1周期信號的頻譜分析——傅里葉

級數120

5 .1 .1三角形式的傅里葉級數120

5 .1 .2指數形式的傅里葉級數123

5 .1 .3周期信號的對稱性與傅里葉

系數的關系127

5 .1 .4傅里葉級數的基本性質129

5 .2周期信號的頻譜分析131

5 .2 .1周期信號頻譜的基本概念131

5 .2 .2周期矩形脈沖信號的頻譜分析134

5 .3非周期信號的頻譜分析——傅里葉

變換137

5 .3 .1傅里葉變換137

5 .3 .2傅里葉變換的性質143

5 .3 .3傅里葉逆變換150

5 .4周期信號的傅里葉變換152

5 .4 .1虛指數信號153

5 .4 .2正弦信號和余弦信號153

5 .4 .3普通周期信號153

5 .4 .4單位沖激序列154

5 .5連續時間LTI系統的頻域分析155

5 .5 .1連續系統響應的頻域表示155

5 .5 .2無失真傳輸158

5 .5 .3理想濾波器159

5 .6信號的抽樣與恢復164

5 .6 .1信號的抽樣164

5 .6 .2抽樣定理166

5 .6 .3信號的恢復168

5 .7連續時間信號與系統頻域分析的

MATLAB實現170

5 .7 .1信號傅里葉變換的MATLAB

實現170

5 .7 .2系統頻率特性分析的MATLAB

實現171

5 .7 .3系統頻域響應的MATLAB

實現172

習題173

自測題176

MATLAB練習180

第6章連續時間系統的復頻域分析181

6 .1拉普拉斯變換的定義、收斂域181

6 .1 .1從傅里葉變換到拉普拉斯變換181

6 .1 .2拉普拉斯變換的收斂域183

6 .1 .3常用信號的拉普拉斯變換184

6 .2拉普拉斯變換的基本性質186

6 .3拉普拉斯反變換193

6 .3 .1部分分式展開法193

6 .3 .2圍線積分法(留數法)198

6 .4連續時間系統的復頻域分析200

6 .4 .1微分方程的復頻域求解200

6 .4 .2電路的復頻域模型及其解202

6 .5連續時間系統函數和系統特性204

6 .5 .1系統函數204

6 .5 .2系統函數的零極點分布205

6 .5 .3系統函數的零極點分布決定

系統h(t)的時域特性206

6 .5 .4系統函數的零極點分布與系統

頻率響應特性的關系208

6 .5 .5線性系統的穩定性211

6 .6用MATLAB進行連續系統的復頻域

分析214

6 .6 .1MATLAB實現F(s)的部分分式

展開214

6 .6 .2H(s)的零極點與系統特性的

MATLAB計算216

6 .6 .3用MATLAB計算拉普拉斯正反

變換218

習題219

自測題222

MATLAB練習226

第7章離散傅里葉變換與離散系統

的頻域分析227

7 .1離散時間序列的傅里葉變換

(DTFT)227

7 .1 .1定義、收斂條件227

7 .1 .2基本性質228

7 .2離散時間系統的頻率響應特性232

7 .2 .1離散時間系統的頻域分析232

7 .2 .2離散時間系統的頻響特性的

意義232

7 .2 .3頻響特性的幾何確定法233

7 .3傅里葉變換的離散性與周期性235

7 .3 .1連續時間與連續頻率235

7 .3 .2連續時間與離散頻率236

7 .3 .3離散時間與連續頻率236

7 .3 .4離散時間與離散頻率237

7 .4從離散傅里葉級數到離散傅里葉

變換238

7 .4 .1離散時間傅里葉級數(DFS)

及其系數238

7 .4 .2從離散時間傅里葉級數(DFS)

到離散傅里葉變換(DFT)239

7 .4 .3離散傅里葉變換(DFT)與頻率

抽樣的關系243

7 .5離散傅里葉變換的性質244

7 .6離散系統的頻域分析252

7 .7離散信號與系統頻域分析的MATLAB

實現254

7 .7 .1周期信號頻域分析的MATLAB

實現254

7 .7 .2非周期信號頻域分析的MATLAB

實現256

7 .7 .3離散系統頻域分析的MATLAB

實現257

7 .7 .4對部分例題的MATLAB實現258

習題261

自測題263

MATLAB練習264

第8章Z變換、離散時間系統的Z域

分析265

8 .1Z變換的定義、常用序列的Z變換265

8 .1 .1Z變換的定義265

8 .1 .2常用序列的Z變換266

8 .2Z變換的收斂域269

8 .3逆Z變換274

8 .4Z變換的基本性質280

8 .5離散時間LTI系統的Z域分析289

8 .5 .1利用Z變換求解差分方程289

8 .5 .2Z域與S域的關系292

8 .5 .3H(z)與離散系統的頻率響應293

8 .6數字濾波器的一般概念294

8 .6 .1數字濾波器原理294

8 .6 .2數字濾波器的結構296

8 .7利用MATLAB進行離散系統的Z域

分析300

8 .7 .1部分分式展開式的MATLAB

實現300

8 .7 .2利用MATLAB計算H(z)的

零極點與系統特性301

8 .7 .3利用MATLAB計算Z正變換和

Z逆變換302

習題304

自測題306

MATLAB練習309

第9章系統的狀態變量分析311

9 .1狀態與狀態空間311

9 .2連續時間系統狀態方程的建立313

9 .2 .1連續時間系統狀態方程的一般

形式313

9 .2 .2由電路圖建立狀態方程314

9 .2 .3由微分方程建立狀態方程317

9 .2 .4由系統模擬框圖建立狀態方程318

9 .3連續時間系統狀態方程的求解323

9 .3 .1狀態方程的復頻域解323

9 .3 .2狀態方程的時域解327

9 .4離散系統的狀態方程330

9 .4 .1離散系統狀態方程的一般形式330

9 .4 .2離散系統狀態方程的建立331

9 .4 .3離散系統狀態方程的解332

9 .5MATLAB在系統狀態變量分析中的

應用335

9 .5 .1系統微分方程到狀態方程的

轉換335

9 .5 .2系統函數矩陣H(s)的計算336

9 .5 .3用MATLAB求解連續時間系統的

狀態方程337

9 .5 .4用MATLAB求解離散時間系統的

狀態方程338

習題339

自測題342

MATLAB練習346

附錄347

附錄A序列的Z變換表347

附錄BMATLAB部分命令名稱349

參考文獻353


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