信號與系統課程是通信、信息、電子工程類和自控類專業的一門重要的專業基礎課程。本書全面系統地論述了信號與系統分析的基本理論、基本分析方法及其應用。全書內容包括：信號與系統的基本知識、連續時間系統的時域分析、離散時間系統的時域分析、傅里葉變換及系統的頻域分析、離散時間信號的傅里葉變換、拉普拉斯變換及系統的s域分析、Z變換及離散系統的z域分析、系統的狀態變量分析、MATLAB在信號與系統中的應用。
本書在內容上重點突出，詳略得當，著重于信號與系統分析，突出基礎性、系統性、實用性和先進性，并注重理論與實踐結合，以及知識運用能力與創新意識的培養。本書的內容適用做不同學時的教學課程，可根據不同學時和教學要求靈活組合授課內容。
趙泓揚，碩士，江蘇省常州市常州工學院教師，主要教授的課程為“信號與系統”，具有多年教學經驗，負責重點課程建設，已在多處學術期刊發表論文。
目錄
第1章信號與系統的基本知識
1?1引言
1?2信號的基本知識
1?2?1信號的定義
1?2?2信號的分類
1?3常用基本信號
1?3?1常用連續時間信號
1?3?2常用離散時間信號
1?4信號的運算與波形變換
1?5信號的時域分解
1?6卷積
1?6?1卷積積分
1?6?2卷積和
1?7系統的基本知識
1?7?1系統的定義
1?7?2系統的分類
1?7?3系統的連接
1?7?4系統的描述
1?8系統的特性
1?9LTI系統的分析方法
習題
第2章連續時間系統的時域分析
2?1引言
2?2微分方程的經典解法
2?30-與0+狀態的轉換
2?4零輸入響應與零狀態響應
2?4?1零輸入響應
2?4?2零狀態響應
2?4?3全響應
2?5單位沖激響應與單位階躍響應
2?5?1定義
2?5?2沖激響應的求解
2?5?3階躍響應的求解
2?5?4由沖激響應求零狀態響應
2?5?5復合系統的沖激響應
2?6連續時間系統的模擬
習題
第3章離散時間系統的時域分析
3?1引言
3?2差分與差分方程
3?3線性常系數差分方程的經典解法
3?4零輸入響應與零狀態響應
3?4?1零輸入響應
3?4?2零狀態響應
3?4?3全響應
3?5單位序列響應與單位階躍響應
3?5?1單位序列響應
3?5?2單位階躍響應
3?5?3由單位序列響應求零狀態響應
3?5?4復合系統的單位序列響應
3?6離散時間系統的模擬
習題
第4章傅里葉變換及系統的頻域分析
4?1引言
4?2信號的正交分解
4?2?1信號的分解
4?2?2正交函數與正交函數集
4?2?3將信號分解為正交函數
4?3周期信號的傅里葉級數表示
4?3?1傅里葉級數的三角形式
4?3?2傅立葉級數的指數形式
4?3?3傅里葉級數的收斂性與吉伯斯現象
4?3?4波形對稱與諧波特性
4?4典型周期信號的傅里葉級數
4?4?1周期矩形脈沖信號
4?4?2周期三角脈沖信號
4?4?3周期半波余弦信號
4?4?4周期全波余弦信號
4?5非周期信號的傅里葉變換
4?6常用信號的傅里葉變換
4?7傅里葉變換的性質
4?8周期信號的傅里葉變換
4?8?1正、余弦信號的傅里葉變換
4?8?2單位沖激序列δT(t)的傅里葉變換
4?8?3一般周期函數的傅里葉變換
4?8?4傅里葉級數與傅里葉變換之間的關系
4?9*功率譜與能量譜
4?9?1能量譜
4?9?2功率譜
4?10LTI連續時間系統的頻域分析
4?10?1頻率響應
4?10?2LTI連續時間系統頻率響應的計算
4?11信號的傳輸與濾波
4?11?1無失真傳輸
4?11?2信號的濾波與理想濾波器
4?12抽樣定理
4?12?1有關定義
4?12?2抽樣信號的頻譜
4?12?3時域抽樣定理
4?12?4頻域抽樣定理
4?13*希爾伯特變換
習題
第5章離散時間信號的傅里葉變換
5?1引言
5?2周期序列的離散傅里葉級數
5?3非周期序列的離散時間傅里葉變換及其性質
5?3?1離散時間傅里葉變換
5?3?2常用信號的離散時間傅里葉變換
5?3?3離散時間傅里葉變換的性質
5?4周期序列的離散時間傅里葉變換
5?5離散傅里葉變換及其性質
5?5?1離散傅里葉變換（DFT）
5?5?2離散傅里葉變換的性質
5?6LTI離散時間系統的頻域分析
習題
第6章拉普拉斯變換及連續系統的s域分析
6?1引言
6?2拉普拉斯變換
6?2?1拉普拉斯變換的定義
6?2?2拉普拉斯變換的收斂域
6?2?3拉普拉斯變換的零、極點表示
6?2?4拉普拉斯變換與傅里葉變換的關系
6?2?5常用信號的拉普拉斯變換
6?3拉普拉斯變換的性質
6?4拉普拉斯反變換
6?4?1部分分式展開法
6?4?2留數定理法
6?5系統的s域分析
6?5?1用拉普拉斯變換法解微分方程
6?5?2用拉普拉斯變換法分析電路
6?5?3系統的s域框圖
6?6系統函數
6?6?1系統函數的定義
6?6?2系統函數的表示法
6?6?3系統函數與時域響應
6?6?4系統函數與頻率響應
6?7連續系統的穩定性及其判定
6?8信號流圖
6?8?1信號流圖中的常用術語
6?8?2信號流圖的性質
6?8?3信號流圖的化簡
6?8?4梅森（Mason）公式
習題
第7章Z變換及離散系統的z域分析
7?1引言
7?2Z變換
7?2?1Z變換的定義
7?2?2Z變換的收斂域
7?2?3Z變換的幾何表示――零、極點圖
7?2?4常用序列的Z變換
7?3Z變換的性質
7?4Z反變換
7?4?1冪級數展開法（長除法）
7?4?2部分分式展開法
7?4?3留數定理法
7?5z域分析
7?5?1用Z變換法解差分方程
7?5?2系統的z域框圖
7?6系統函數
7?6?1系統函數的定義
7?6?2系統函數與時域響應
7?6?3系統函數與頻率響應
7?7離散系統的穩定性及其判定
7?8傅里葉變換、拉普拉斯變換與Z變換的關系
習題
第8章系統的狀態變量分析
8?1引言
8?2狀態變量與狀態方程
8?2?1狀態與狀態變量
8?2?2狀態方程與輸出方程
8?3狀態方程的建立
8?3?1連續時間系統狀態方程的建立
8?3?2離散時間系統狀態方程的建立
8?4狀態方程的時域解法
8?4?1連續系統狀態方程的時域解法
8?4?2離散系統狀態方程的時域解法
8?5狀態方程的變換域解法
8?5?1用拉普拉斯變換法求解連續系統的狀態方程
8?5?2用Z變換法求解離散系統的狀態方程
8?6由狀態方程判斷系統的穩定性
8?6?1系統函數矩陣H(s)與連續系統的穩定性
8?6?2系統函數矩陣H(z)與離散系統的穩定性
8?7系統的可控性和可觀性
8?7?1狀態矢量的線性變換
8?7?2系統的可控制性
8?7?3系統的可觀測性
習題
第9章MATLAB在信號與系統中的應用
9?1引言
9?2信號的產生與運算
9?2?1常用信號的MATLAB表示
9?2?2用MATLAB實現信號的基本運算
9?3LTI連續時間系統的時域分析
9?4LTI離散時間系統的時域分析
9?5連續信號的頻譜分析及連續系統的頻域分析
9?6LTI連續時間系統的s域分析
9?7LTI離散時間系統的z域分析
9?8系統的狀態變量分析
附錄
附錄A常用數學表
附錄B常用連續信號的卷積積分
附錄C常用信號的卷積和
附錄D常用周期信號的傅里葉系數表
附錄E常用信號的傅里葉變換表
附錄F奇異信號的頻譜
附錄G常用右邊序列的Z變換表
附錄H常用左邊序列的Z變換表
習題答案
參考文獻
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