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信號與線性系統分析基礎 版權信息
- ISBN：9787111759904
- 條形碼：9787111759904 ; 978-7-111-75990-4
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
信號與線性系統分析基礎 本書特色
本書遵循教指委相關指導文件和高等院校學生學習規律編寫而成。踐行四新理念，融入思政元素，注重理論與實踐相結合。
信號與線性系統分析基礎 內容簡介
本書基本遵循“從信號到系統”“從時域到變換域”“從連續到離散” 3個維度闡明信號與線性系統分析的基本原理和方法。全書共9章，具體 包括信號與系統的基本概念、連續時間信號與系統的時域分析、連續時 間信號的頻域分析、連續時間系統的頻域分析、連續時間信號與系統的 復頻域分析、離散時間信號與系統的時域分析、離散時間信號與系統的 z 域分析、狀態變量分析法、MATLAB 在信號與系統分析中的應用。 全書各章節之間的內容組織有序、邏輯嚴謹，在每章末配有“教師導航”。
本書配有教學視頻。視頻以信號與系統的基本概念、基本原理和分 析方法為主線，融合了信息和通信領域的前沿技術的高階內容和虛擬仿 真實驗。在本書相應知識點處配有與之對應的教學視頻二維碼。 本書可作為普通高校通信工程、電子信息工程、自動化和計算機等 專業的教材，也可作為相關領域的科技工作者和社會學習者的參考書。
本書配有以下教學資源：教學課件、教學大綱、試題試卷、習題答案、教學視頻。歡迎選用本書作教材的教師，登錄www.cmpedu.com注 冊后下載，或加微信（13910750469）聯系索取（注明學校、姓名）。
信號與線性系統分析基礎 目錄
前言
第 1 章 信號與系統的基本概念 1
1.1 信號及其描述方式 1
1.2 信號的分類 1
1.3 常用單元信號 4
1.3.1 常用連續信號 4
1.3.2 常用奇異信號 6
1.4 信號的基本運算 12
1.4.1 信號的和與積運算 12
1.4.2 信號的時移運算 13
1.4.3 信號的尺度變換運算 13
1.4.4 信號的反轉運算 14
1.4.5 信號的微分、積分運算 15
1.5 信號的分解與合成 17
1.6 系統及其描述方式 20
1.6.1 系統 20
1.6.2 系統的描述方式 20
1.7 系統的分類 22
習題 1 27
教師導航 33
第 2 章 連續時間信號與系統的時域分析 34
2.1 LTI 連續系統的數學模型及其解 34
2.1.1 LTI 連續系統數學模型的建立 34
2.1.2 微分方程的經典解 36
2.1.3 零輸入響應與零狀態響應 40
2.1.4 系統全響應求解實例 41
2.2 單位沖激響應和單位階躍響應 45
VI 信號與線性系統分析基礎
2.2.1 單位沖激響應 45
2.2.2 求解 LTI 連續系統單位沖激響應的方法 46
2.2.3 單位階躍響應及其求解方法 51
2.3 卷積方法和 LTI 連續系統的零狀態響應 52
2.3.1 將任意信號表示為無窮多沖激信號之和 53
2.3.2 任意信號作用下 LTI 連續系統的零狀態響應 54
2.3.3 卷積積分的計算方法 56
2.4 卷積積分的性質 58
2.4.1 卷積積分代數運算 59
2.4.2 卷積積分的微分、積分性質 61
2.4.3 卷積積分的再現性質 62
習題 2 64
教師導航 69
第 3 章 連續時間信號的頻域分析 71
3.1 周期信號的傅里葉級數 71
3.1.1 三角函數形式的傅里葉級數 71
3.1.2 傅里葉級數的特性 73
3.1.3 指數形式的傅里葉級數 78
3.2 周期矩形脈沖信號的頻譜 80
3.2.1 周期信號的頻譜 80
3.2.2 周期矩形脈沖信號的頻譜 82
3.2.3 周期矩形脈沖信號的頻譜結構 84
3.2.4 周期信號頻譜的特點 85
3.3 傅里葉變換和非周期信號的頻譜 85
3.3.1 頻譜密度函數85
3.3.2 典型非周期信號的傅里葉變換 87
3.4 傅里葉變換性質 91
3.5 周期信號的傅里葉變換 104
3.5.1 周期信號的傅里葉變換的一般形式 105
3.5.2 傅里葉系數與傅里葉變換 106
3.6 能量譜和功率譜、帕塞瓦爾定理107
3.6.1 周期信號的功率、帕塞瓦爾恒等式 107
3.6.2 非周期信號的能量譜、帕塞瓦爾定理 108
3.6.3 非周期信號的功率譜 109
習題 3.110
目 錄 VII
教師導航 117
第 4 章 連續時間系統的頻域分析 118
4.1 頻率響應函數 118
4.2 非正弦周期信號作用于 LTI 連續系統的穩態響應 120
4.3 非周期信號作用于 LTI 連續系統的零狀態響應 122
4.4 無失真傳輸 123
4.5 理想低通濾波器 125
4.5.1 理想低通濾波器的單位沖激響應 125
4.5.2 理想低通濾波器的單位階躍響應 127
4.5.3 系統的物理可實現性 128
4.6 抽樣和抽樣定理 128
4.6.1 信號的時域抽樣 129
4.6.2 抽樣信號的頻譜 129
4.6.3 時域抽樣定理 131
4.6.4 頻域抽樣定理 133
習題 4.134
教師導航 139
第 5 章 連續時間信號與系統的復頻域分析 140
5.1 拉普拉斯變換 140
5.1.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換140
5.1.2 收斂域141
5.1.3 單邊拉普拉斯變換143
5.2 拉普拉斯變換的性質145
5.3 拉普拉斯逆變換 156
5.3.1 查表法156
5.3.2 部分分式展開法 157
5.4 連續系統的復頻域分析 163
5.4.1 微分方程的復頻域求解 164
5.4.2 電路的 s 域模型及分析 165
5.5 系統函數169
5.5.1 系統函數的概念 169
5.5.2 系統的 s 域框圖 171
5.5.3 互聯系統的系統函數 171
5.5.4 系統函數的零、極點分析173
5.6 LTI 連續系統的因果性與穩定性 177
VIII 信號與線性系統分析基礎
5.6.1 因果性177
5.6.2 穩定性177
5.7 拉普拉斯變換與傅里葉變換的關系 178
習題 5.180
教師導航 184
第 6 章 離散時間信號與系統的時域分析185
6.1 離散時間信號 185
6.1.1 離散時間信號的描述 185
6.1.2 離散時間信號的基本運算 186
6.1.3 常用離散時間信號188
6.2 離散系統191
6.2.1 離散系統的描述 191
6.2.2 離散系統數學模型的建立 192
6.2.3 離散系統的分類 193
6.3 常系數線性差分方程的解195
6.3.1 差分方程的齊次解.195
6.3.2 差分方程的特解 198
6.3.3 LTI 離散系統的零輸入響應、零狀態響應和全響應 199
6.4 離散系統的單位樣值響應和單位階躍響應 201
6.4.1 單位樣值響應 201
6.4.2 單位階躍響應 204
6.5 卷積和與 LTI 離散系統的零狀態響應 204
6.5.1 卷積和204
6.5.2 LTI 離散系統的零狀態響應 208
6.5.3 卷積和的性質 210
習題 6.211
教師導航 214
第 7 章 離散時間信號與系統的 z 域分析 216
7.1 z 變換 216
7.1.1 z 變換的定義 216
7.1.2 z 變換的收斂域217
7.1.3 常用序列的 z 變換 220
7.2 z 變換的基本性質 222
7.3 逆 z 變換 236
7.3.1 利用 z 變換性質求原序列 236
目 錄 IX
7.3.2 冪級數展開法 237
7.3.3 部分分式展開法 238
7.3.4 圍線積分法 242
7.4 z 域分析 243
7.4.1 差分方程 z 域變換解 243
7.4.2 系統函數 H(z) 247
7.4.3 系統的 z 域框圖 249
7.4.4 s 域和 z 域的關系 250
7.4.5 離散系統的穩定性和因果性 252
習題 7.254
教師導航 259
第 8 章 狀態變量分析
第 1 章 信號與系統的基本概念 1
1.1 信號及其描述方式 1
1.2 信號的分類 1
1.3 常用單元信號 4
1.3.1 常用連續信號 4
1.3.2 常用奇異信號 6
1.4 信號的基本運算 12
1.4.1 信號的和與積運算 12
1.4.2 信號的時移運算 13
1.4.3 信號的尺度變換運算 13
1.4.4 信號的反轉運算 14
1.4.5 信號的微分、積分運算 15
1.5 信號的分解與合成 17
1.6 系統及其描述方式 20
1.6.1 系統 20
1.6.2 系統的描述方式 20
1.7 系統的分類 22
習題 1 27
教師導航 33
第 2 章 連續時間信號與系統的時域分析 34
2.1 LTI 連續系統的數學模型及其解 34
2.1.1 LTI 連續系統數學模型的建立 34
2.1.2 微分方程的經典解 36
2.1.3 零輸入響應與零狀態響應 40
2.1.4 系統全響應求解實例 41
2.2 單位沖激響應和單位階躍響應 45
VI 信號與線性系統分析基礎
2.2.1 單位沖激響應 45
2.2.2 求解 LTI 連續系統單位沖激響應的方法 46
2.2.3 單位階躍響應及其求解方法 51
2.3 卷積方法和 LTI 連續系統的零狀態響應 52
2.3.1 將任意信號表示為無窮多沖激信號之和 53
2.3.2 任意信號作用下 LTI 連續系統的零狀態響應 54
2.3.3 卷積積分的計算方法 56
2.4 卷積積分的性質 58
2.4.1 卷積積分代數運算 59
2.4.2 卷積積分的微分、積分性質 61
2.4.3 卷積積分的再現性質 62
習題 2 64
教師導航 69
第 3 章 連續時間信號的頻域分析 71
3.1 周期信號的傅里葉級數 71
3.1.1 三角函數形式的傅里葉級數 71
3.1.2 傅里葉級數的特性 73
3.1.3 指數形式的傅里葉級數 78
3.2 周期矩形脈沖信號的頻譜 80
3.2.1 周期信號的頻譜 80
3.2.2 周期矩形脈沖信號的頻譜 82
3.2.3 周期矩形脈沖信號的頻譜結構 84
3.2.4 周期信號頻譜的特點 85
3.3 傅里葉變換和非周期信號的頻譜 85
3.3.1 頻譜密度函數85
3.3.2 典型非周期信號的傅里葉變換 87
3.4 傅里葉變換性質 91
3.5 周期信號的傅里葉變換 104
3.5.1 周期信號的傅里葉變換的一般形式 105
3.5.2 傅里葉系數與傅里葉變換 106
3.6 能量譜和功率譜、帕塞瓦爾定理107
3.6.1 周期信號的功率、帕塞瓦爾恒等式 107
3.6.2 非周期信號的能量譜、帕塞瓦爾定理 108
3.6.3 非周期信號的功率譜 109
習題 3.110
目 錄 VII
教師導航 117
第 4 章 連續時間系統的頻域分析 118
4.1 頻率響應函數 118
4.2 非正弦周期信號作用于 LTI 連續系統的穩態響應 120
4.3 非周期信號作用于 LTI 連續系統的零狀態響應 122
4.4 無失真傳輸 123
4.5 理想低通濾波器 125
4.5.1 理想低通濾波器的單位沖激響應 125
4.5.2 理想低通濾波器的單位階躍響應 127
4.5.3 系統的物理可實現性 128
4.6 抽樣和抽樣定理 128
4.6.1 信號的時域抽樣 129
4.6.2 抽樣信號的頻譜 129
4.6.3 時域抽樣定理 131
4.6.4 頻域抽樣定理 133
習題 4.134
教師導航 139
第 5 章 連續時間信號與系統的復頻域分析 140
5.1 拉普拉斯變換 140
5.1.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換140
5.1.2 收斂域141
5.1.3 單邊拉普拉斯變換143
5.2 拉普拉斯變換的性質145
5.3 拉普拉斯逆變換 156
5.3.1 查表法156
5.3.2 部分分式展開法 157
5.4 連續系統的復頻域分析 163
5.4.1 微分方程的復頻域求解 164
5.4.2 電路的 s 域模型及分析 165
5.5 系統函數169
5.5.1 系統函數的概念 169
5.5.2 系統的 s 域框圖 171
5.5.3 互聯系統的系統函數 171
5.5.4 系統函數的零、極點分析173
5.6 LTI 連續系統的因果性與穩定性 177
VIII 信號與線性系統分析基礎
5.6.1 因果性177
5.6.2 穩定性177
5.7 拉普拉斯變換與傅里葉變換的關系 178
習題 5.180
教師導航 184
第 6 章 離散時間信號與系統的時域分析185
6.1 離散時間信號 185
6.1.1 離散時間信號的描述 185
6.1.2 離散時間信號的基本運算 186
6.1.3 常用離散時間信號188
6.2 離散系統191
6.2.1 離散系統的描述 191
6.2.2 離散系統數學模型的建立 192
6.2.3 離散系統的分類 193
6.3 常系數線性差分方程的解195
6.3.1 差分方程的齊次解.195
6.3.2 差分方程的特解 198
6.3.3 LTI 離散系統的零輸入響應、零狀態響應和全響應 199
6.4 離散系統的單位樣值響應和單位階躍響應 201
6.4.1 單位樣值響應 201
6.4.2 單位階躍響應 204
6.5 卷積和與 LTI 離散系統的零狀態響應 204
6.5.1 卷積和204
6.5.2 LTI 離散系統的零狀態響應 208
6.5.3 卷積和的性質 210
習題 6.211
教師導航 214
第 7 章 離散時間信號與系統的 z 域分析 216
7.1 z 變換 216
7.1.1 z 變換的定義 216
7.1.2 z 變換的收斂域217
7.1.3 常用序列的 z 變換 220
7.2 z 變換的基本性質 222
7.3 逆 z 變換 236
7.3.1 利用 z 變換性質求原序列 236
目 錄 IX
7.3.2 冪級數展開法 237
7.3.3 部分分式展開法 238
7.3.4 圍線積分法 242
7.4 z 域分析 243
7.4.1 差分方程 z 域變換解 243
7.4.2 系統函數 H(z) 247
7.4.3 系統的 z 域框圖 249
7.4.4 s 域和 z 域的關系 250
7.4.5 離散系統的穩定性和因果性 252
習題 7.254
教師導航 259
第 8 章 狀態變量分析
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