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信號與系統 版權信息
- ISBN：9787560664569
- 條形碼：9787560664569 ; 978-7-5606-6456-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
信號與系統 內容簡介
本書是2014年《信號與系統(第四版)》的修訂本。該書全面系統地論述了信號與系統的基本理論和分析方法，主要內容包括信號與系統的基本概念, 連續信號與系統的時域、頻域和S域分析, 離散信號與系統的時域、頻域和Z域分析, 系統的狀態空間分析及MATLAB在信號與系統分析中的應用。 本書可作為高等學校電子電氣、通信工程、人工智能、信息科學、計算機科學、 遙感、測控及自動化等專業“信號與系統”課程的教材，也可供相關專業科技工作人員參考。
信號與系統 目錄
第 1 章 信號與系統的基本概念 1
1.0 引言 1
1.1 信號的描述和分類 3
1.1.1 信號的描述 3
1.1.2 信號的分類 3
1.2 信號的基本特性 7
1.3 信號的基本運算 8
1.3.1 相加和相乘 8
1.3.2 翻轉、平移和展縮 9
1.3.3 信號的導數和積分 12
1.3.4 信號的差分和迭分 13
1.4 幾個重要信號 15
1.4.1 連續時間階躍信號 15
1.4.2 連續時間沖激信號 17
1.4.3 廣義函數和δ函數性質 18
1.4.4 階躍序列和脈沖序列 23
1.5 系統的描述 24
1.5.1 系統模型 24
1.5.2 系統的輸入輸出描述 24
1.5.3 系統的狀態空間描述 27
1.5.4 系統的框圖表示 29
1.6 系統的特性和分類 32
1.6.1 線性特性 32
1.6.2 時不變特性 33
1.6.3 因果性 35
1.6.4 穩定性 35
1.6.5 系統的分類 36
1.7 信號與系統的分析方法 36
1.8 小結 38
習題一 40
第 2 章 連續信號與系統的時域分析 46
2.0 引言 46
2.1 連續時間基本信號 46
2.1.1 奇異信號 46
2.1.2 正弦信號 47
2.1.3 指數信號 47
2.2 連續信號的卷積運算 48
2.2.1 卷積的定義 49
2.2.2 卷積的圖解機理 49
2.2.3 卷積性質 51
2.2.4 常用信號的卷積公式 55
2.3 連續系統的算子方程 58
2.3.1 微分算子和積分算子 58
2.3.2 連續系統算子方程 60
2.3.3 電路系統算子方程的建立 61
2.4 連續系統的零輸入響應 63
2.4.1 系統初始條件 64
2.4.2 零輸入響應算子方程 64
2.4.3 簡單系統的零輸入響應 65
2.4.4 一般系統的零輸入響應 66
2.5 連續系統的零狀態響應 69
2.5.1 連續信號的δ(t)分解 69
2.5.2 基本信號δ(t)激勵下的零狀態響應 70
2.5.3 一般信號f(t)激勵下的零狀態響應 74
2.5.4 零狀態響應的另一個計算公式 74
2.6 系統微分方程的經典解法 79
2.6.1 齊次解和特解 79
2.6.2 響應的完全解 81
2.7 小結 83
習題二 84
第 3 章 連續信號與系統的頻域分析 90
3.0 引言 90
3.1 信號的正交分解 90
3.1.1 矢量的正交分解 90
3.1.2 信號的正交分解 92
3.2 周期信號的連續時間傅里葉級數 95
3.2.1 三角形式的傅里葉級數 95
3.2.2 指數形式的傅里葉級數 98
3.3 周期信號的頻譜 99
3.3.1 周期信號的頻譜 100
3.3.2 周期信號頻譜的特點 101
3.3.3 周期信號的功率 104
3.4 非周期信號的連續時間傅里葉變換 105
3.4.1 傅里葉變換 105
3.4.2 非周期信號的頻譜函數 107
3.4.3 典型信號的傅里葉變換 108
3.5 傅里葉變換的性質 113
3.6 連續信號的抽樣定理 126
3.6.1 信號的時域抽樣定理 126
3.6.2 周期脈沖抽樣 130
3.6.3 頻域抽樣 131
3.7 連續系統的頻域分析 132
3.7.1 基本信號ejωt激勵下的零狀態響應 133
3.7.2 一般信號f(t)激勵下的零狀態響應 133
3.7.3 無失真傳輸條件 137
3.7.4 理想低通濾波器的特性 139
3.8 小結 140
習題三 141
第 4 章 連續信號與系統的S域分析 148
4.0 引言 148
4.1 拉普拉斯變換 148
4.1.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換 148
4.1.2 拉普拉斯變換的收斂域 149
4.1.3 單邊拉普拉斯變換 151
4.1.4 常用信號的單邊拉普拉斯變換 151
4.2 單邊拉普拉斯變換的性質 152
4.3 單邊拉普拉斯逆變換 164
4.3.1 直接法 164
4.3.2 部分分式展開法 164
*4.3.3 反演積分法 169
4.4 連續系統的S域分析 170
4.4.1 連續信號的S域分解 170
4.4.2 基本信號est激勵下的零狀態響應 170
4.4.3 一般信號f(t)激勵下的零狀態響應 171
4.5 系統微分方程的S域解法 172
4.6 電路系統的S域分析 174
4.6.1 KCL、KVL的S域形式 174
4.6.2 電路元件的S域模型 175
4.6.3 電路系統的S域模型及分析方法 176
4.7 連續系統的表示和模擬 178
4.7.1 連續系統的框圖表示 178
4.7.2 連續系統的信號流圖表示 181
4.7.3 連續系統的模擬 185
4.8 系統函數與系統特性 188
4.8.1 H(s)的零點和極點 188
4.8.2 H(s)的零、極點與時域響應 189
4.8.3 H(s)與系統的頻率特性 190
4.8.4 H(s)與系統的穩定性 192
*4.8.5 拉普拉斯變換與傅里葉變換 196
4.9 小結 199
習題四 201
第 5 章 離散信號與系統的時域分析 207
5.0 引言 207
5.1 離散時間基本信號 207
5.1.1 離散時間信號 207
5.1.2 離散時間基本信號 208
5.2 離散信號的卷積和運算 213
5.2.1 卷積和的定義 213
5.2.2 卷積和的性質 216
5.2.3 常用序列的卷積和公式 218
5.3 離散系統與算子方程 218
5.3.1 LTI離散系統 218
5.3.2 離散系統算子方程 220
5.4 離散系統的零輸入響應 222
5.4.1 簡單系統的零輸入響應 223
5.4.2 一般系統的零輸入響應 225
5.5 離散系統的零狀態響應 227
5.5.1 離散信號的時域分解 227
5.5.2 基本信號δ(k)激勵下的零狀態響應 228
5.5.3 一般信號f(k)激勵下的零狀態響應 232
5.6 系統差分方程的經典解法 235
5.7 小結 237
習題五 238
*第 6 章 離散信號與系統的頻域分析 243
6.0 引言 243
6.1 周期信號的離散時間傅里葉級數 243
6.1.1 離散時間傅里葉級數 243
6.1.2 離散時間周期信號的頻譜 245
6.2 非周期信號的離散時間傅里葉變換 246
6.2.1 離散時間傅里葉變換 247
6.2.2 常用信號的離散時間傅里葉變換 249
6.3 周期序列的離散時間傅里葉變換 253
6.4 離散時間傅里葉變換的性質 255
6.5 離散傅里葉變換(DFT) 260
6.5.1 離散傅里葉變換的引入 262
6.5.2 DFT的計算 264
6.6 DFT的性質 266
6.7 快速傅里葉變換(FFT)簡介 270
6.7.1 DFT矩陣WE及其因子化 270
6.7.2 基2 FFT概述 273
6.8 離散系統的頻域分析 276
6.8.1 基本信號ejωk激勵下的零狀態響應 276
6.8.2 一般信號f(k)激勵下的零狀態響應 278
6.9 小結 280
習題六 281
第 7 章 離散信號與系統的Z域分析 286
7.0 引言 286
7.1 Z變換 286
7.1.1 Z變換的定義 286
7.1.2 Z變換的收斂域 287
7.1.3 常用序列的Z變換 290
7.2 Z變換的性質 291
7.3 Z逆變換 302
7.4 離散系統的Z域分析 310
7.4.1 離散信號的Z域分解 310
7.4.2 基本信號zk激勵下的零狀態響應 310
7.4.3 一般信號f(k)激勵下的零狀態響應 311
7.5 離散系統差分方程的Z域解法 312
7.5.1 差分方程的Z域解法 312
7.5.2 離散系統的頻率特性 315
7.6 離散系統的表示和模擬 318
7.6.1 離散系統的框圖表示 318
7.6.2 離散系統的信號流圖表示 321
7.6.3 離散系統的模擬 323
7.7 系統函數與系統特性 325
7.7.1 H(z)的零點和極點 325
7.7.2 H(z)的零、極點與時域響應 326
7.7.3 H(z)與離散系統頻率特性 327
7.7.4 H(z)與離散系統的穩定性 329
7.7.5 Z域與S域的關系 331
7.8 小結 332
習題七 334
第 8 章 系統的狀態空間分析 340
8.0 引言 340
8.1 狀態空間描述 340
8.1.1 狀態變量和狀態空間 340
8.1.2 狀態模型和狀態空間方程 342
8.2 連續系統狀態空間方程的建立 346
8.2.1 直接編寫法 346
8.2.2 由時域模型建立狀態空間方程 348
8.2.3 由系統函數建立狀態空間方程 351
8.3 連續系統狀態空間方程的求解 352
8.3.1 狀態空間方程的時域解法 352
8.3.2 eAt的計算 355
8.3.3 狀態空間方程的S域解法 359
8.4 離散系統的狀態空間分析 363
8.4.1 狀態空間方程的建立 363
8.4.2 狀態空間方程的時域解法 366
8.4.3 狀態空間方程的Z域解法 370
8.5 系統函數矩陣與系統穩定性 372
8.6 小結 374
習題八 375
*第 9 章 MATLAB在信號與系統分析中的應用 382
9.0 引言 382
9.1 MATLAB基礎 382
9.1.1 MATLAB語言的特點 382
9.1.2 MATLAB工作環境簡介 383
9.1.3 學習MATLAB的基本方法 385
9.2 信號的MATLAB表示 386
9.2.1 連續信號的MATLAB表示 386
9.2.2 離散信號的MATLAB表示 388
9.2.3 信號基本運算的MATLAB實現 390
9.3 用MATLAB實現系統的時域分析 393
9.3.1 連續系統沖激響應的求解 393
9.3.2 連續系統零狀態響應的求解 395
9.3.3 離散系統零狀態響應的求解 398
9.3.4 離散系統單位脈沖響應的求解 399
9.3.5 離散卷積和的計算 401
9.4 用MATLAB實現連續系統的頻域分析 402
9.4.1 周期信號頻域分析的MATLAB實現 402
9.4.2 非周期信號頻域分析的MATLAB實現 405
9.4.3 用MATLAB實現連續系統的頻域分析 407
9.5 用MATLAB實現連續系統的S域分析 409
9.5.1 MATLAB實現部分分式展開 409
9.5.2 H(s)的零極點與系統特性的MATLAB計算 410
9.5.3 用MATLAB計算拉普拉斯變換 412
9.6 用MATLAB實現離散系統的Z域分析 413
9.6.1 部分分式展開的MATLAB實現 413
9.6.2 利用MATLAB計算H(z)的零極點與系統特性 414
9.6.3 利用MATLAB計算Z變換 416
9.7 MATLAB在系統狀態空間分析中的應用 417
9.7.1 系統微分方程到狀態空間方程的轉換 417
9.7.2 系統狀態空間方程到系統函數矩陣H(s)的計算 417
9.7.3 用MATLAB求解連續時間系統的狀態空間方程 418
9.7.4 用MATLAB求解離散時間系統的狀態空間方程 419
9.8 小結 420
習題九 420
附錄 423
附錄A 部分分式展開 423
附錄B 矩陣函數 428
附錄C 周期信號的傅里葉級數表 439
附錄D 傅里葉變換表 440
附錄E 序列的離散時間傅里葉變換表 443
附錄F 單邊拉普拉斯變換表 444
附錄G Z變換表 445
各章習題參考答案 447
參考文獻 464
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