信號(hào)與系統(tǒng)課程是通信、信息、電子工程類和自控類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本書全面系統(tǒng)地論述了信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本理論、基本分析方法及其應(yīng)用。全書內(nèi)容包括:信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析、離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析、傅里葉變換及系統(tǒng)的頻域分析、離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換、拉普拉斯變換及系統(tǒng)的s域分析、Z變換及離散系統(tǒng)的z域分析、系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析、MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用。
本書在內(nèi)容上重點(diǎn)突出,詳略得當(dāng),著重于信號(hào)與系統(tǒng)分析,突出基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性,并注重理論與實(shí)踐結(jié)合,以及知識(shí)運(yùn)用能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。本書的內(nèi)容適用做不同學(xué)時(shí)的教學(xué)課程,可根據(jù)不同學(xué)時(shí)和教學(xué)要求靈活組合授課內(nèi)容。
趙泓揚(yáng),碩士,江蘇省常州市常州工學(xué)院教師,主要教授的課程為“信號(hào)與系統(tǒng)”,具有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),負(fù)責(zé)重點(diǎn)課程建設(shè),已在多處學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文。
目錄
第1章信號(hào)與系統(tǒng)的基本知識(shí)
1?1引言
1?2信號(hào)的基本知識(shí)
1?2?1信號(hào)的定義
1?2?2信號(hào)的分類
1?3常用基本信號(hào)
1?3?1常用連續(xù)時(shí)間信號(hào)
1?3?2常用離散時(shí)間信號(hào)
1?4信號(hào)的運(yùn)算與波形變換
1?5信號(hào)的時(shí)域分解
1?6卷積
1?6?1卷積積分
1?6?2卷積和
1?7系統(tǒng)的基本知識(shí)
1?7?1系統(tǒng)的定義
1?7?2系統(tǒng)的分類
1?7?3系統(tǒng)的連接
1?7?4系統(tǒng)的描述
1?8系統(tǒng)的特性
1?9LTI系統(tǒng)的分析方法
習(xí)題
第2章連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析
2?1引言
2?2微分方程的經(jīng)典解法
2?30-與0+狀態(tài)的轉(zhuǎn)換
2?4零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)
2?4?1零輸入響應(yīng)
2?4?2零狀態(tài)響應(yīng)
2?4?3全響應(yīng)
2?5單位沖激響應(yīng)與單位階躍響應(yīng)
2?5?1定義
2?5?2沖激響應(yīng)的求解
2?5?3階躍響應(yīng)的求解
2?5?4由沖激響應(yīng)求零狀態(tài)響應(yīng)
2?5?5復(fù)合系統(tǒng)的沖激響應(yīng)
2?6連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的模擬
習(xí)題
第3章離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析
3?1引言
3?2差分與差分方程
3?3線性常系數(shù)差分方程的經(jīng)典解法
3?4零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)
3?4?1零輸入響應(yīng)
3?4?2零狀態(tài)響應(yīng)
3?4?3全響應(yīng)
3?5單位序列響應(yīng)與單位階躍響應(yīng)
3?5?1單位序列響應(yīng)
3?5?2單位階躍響應(yīng)
3?5?3由單位序列響應(yīng)求零狀態(tài)響應(yīng)
3?5?4復(fù)合系統(tǒng)的單位序列響應(yīng)
3?6離散時(shí)間系統(tǒng)的模擬
習(xí)題
第4章傅里葉變換及系統(tǒng)的頻域分析
4?1引言
4?2信號(hào)的正交分解
4?2?1信號(hào)的分解
4?2?2正交函數(shù)與正交函數(shù)集
4?2?3將信號(hào)分解為正交函數(shù)
4?3周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
4?3?1傅里葉級(jí)數(shù)的三角形式
4?3?2傅立葉級(jí)數(shù)的指數(shù)形式
4?3?3傅里葉級(jí)數(shù)的收斂性與吉伯斯現(xiàn)象
4?3?4波形對(duì)稱與諧波特性
4?4典型周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)
4?4?1周期矩形脈沖信號(hào)
4?4?2周期三角脈沖信號(hào)
4?4?3周期半波余弦信號(hào)
4?4?4周期全波余弦信號(hào)
4?5非周期信號(hào)的傅里葉變換
4?6常用信號(hào)的傅里葉變換
4?7傅里葉變換的性質(zhì)
4?8周期信號(hào)的傅里葉變換
4?8?1正、余弦信號(hào)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(shù)的傅里葉變換
4?8?4傅里葉級(jí)數(shù)與傅里葉變換之間的關(guān)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(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析
4?10?1頻率響應(yīng)
4?10?2LTI連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)頻率響應(yīng)的計(jì)算
4?11信號(hào)的傳輸與濾波
4?11?1無失真?zhèn)鬏?br />
4?11?2信號(hào)的濾波與理想濾波器
4?12抽樣定理
4?12?1有關(guān)定義
4?12?2抽樣信號(hào)的頻譜
4?12?3時(shí)域抽樣定理
4?12?4頻域抽樣定理
4?13*希爾伯特變換
習(xí)題
第5章離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換
5?1引言
5?2周期序列的離散傅里葉級(jí)數(shù)
5?3非周期序列的離散時(shí)間傅里葉變換及其性質(zhì)
5?3?1離散時(shí)間傅里葉變換
5?3?2常用信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉變換
5?3?3離散時(shí)間傅里葉變換的性質(zhì)
5?4周期序列的離散時(shí)間傅里葉變換
5?5離散傅里葉變換及其性質(zhì)
5?5?1離散傅里葉變換(DFT)
5?5?2離散傅里葉變換的性質(zhì)
5?6LTI離散時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析
習(xí)題
第6章拉普拉斯變換及連續(xù)系統(tǒng)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(diǎn)表示
6?2?4拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
6?2?5常用信號(hào)的拉普拉斯變換
6?3拉普拉斯變換的性質(zhì)
6?4拉普拉斯反變換
6?4?1部分分式展開法
6?4?2留數(shù)定理法
6?5系統(tǒng)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(tǒng)的s域框圖
6?6系統(tǒng)函數(shù)
6?6?1系統(tǒng)函數(shù)的定義
6?6?2系統(tǒng)函數(shù)的表示法
6?6?3系統(tǒng)函數(shù)與時(shí)域響應(yīng)
6?6?4系統(tǒng)函數(shù)與頻率響應(yīng)
6?7連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其判定
6?8信號(hào)流圖
6?8?1信號(hào)流圖中的常用術(shù)語
6?8?2信號(hào)流圖的性質(zhì)
6?8?3信號(hào)流圖的化簡(jiǎn)
6?8?4梅森(Mason)公式
習(xí)題
第7章Z變換及離散系統(tǒng)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(diǎn)圖
7?2?4常用序列的Z變換
7?3Z變換的性質(zhì)
7?4Z反變換
7?4?1冪級(jí)數(shù)展開法(長(zhǎng)除法)
7?4?2部分分式展開法
7?4?3留數(shù)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(tǒng)的z域框圖
7?6系統(tǒng)函數(shù)
7?6?1系統(tǒng)函數(shù)的定義
7?6?2系統(tǒng)函數(shù)與時(shí)域響應(yīng)
7?6?3系統(tǒng)函數(shù)與頻率響應(yīng)
7?7離散系統(tǒng)的穩(wěn)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(guān)系
習(xí)題
第8章系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析
8?1引言
8?2狀態(tài)變量與狀態(tài)方程
8?2?1狀態(tài)與狀態(tài)變量
8?2?2狀態(tài)方程與輸出方程
8?3狀態(tài)方程的建立
8?3?1連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
8?3?2離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
8?4狀態(tài)方程的時(shí)域解法
8?4?1連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的時(shí)域解法
8?4?2離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的時(shí)域解法
8?5狀態(tài)方程的變換域解法
8?5?1用拉普拉斯變換法求解連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)方程
8?5?2用Z變換法求解離散系統(tǒng)的狀態(tài)方程
8?6由狀態(tài)方程判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性
8?6?1系統(tǒng)函數(shù)矩陣H(s)與連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
8?6?2系統(tǒng)函數(shù)矩陣H(z)與離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性
8?7系統(tǒng)的可控性和可觀性
8?7?1狀態(tài)矢量的線性變換
8?7?2系統(tǒng)的可控制性
8?7?3系統(tǒng)的可觀測(cè)性
習(xí)題
第9章MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用
9?1引言
9?2信號(hào)的產(chǎn)生與運(yùn)算
9?2?1常用信號(hào)的MATLAB表示
9?2?2用MATLAB實(shí)現(xiàn)信號(hào)的基本運(yùn)算
9?3LTI連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析
9?4LTI離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析
9?5連續(xù)信號(hào)的頻譜分析及連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析
9?6LTI連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的s域分析
9?7LTI離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析
9?8系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析
附錄
附錄A常用數(shù)學(xué)表
附錄B常用連續(xù)信號(hào)的卷積積分
附錄C常用信號(hào)的卷積和
附錄D常用周期信號(hào)的傅里葉系數(shù)表
附錄E常用信號(hào)的傅里葉變換表
附錄F奇異信號(hào)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(xí)題答案
參考文獻(xiàn)