《信號與系統(tǒng)/高等學(xué)校教材》主要用于高等院校本科生的信號與系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí),適合電子信息類專業(yè)用書。講述信號與系統(tǒng)的“時域”和“變換域”分析的基本概念和方法。主要內(nèi)容包括:信號與系統(tǒng)的基本概念和性質(zhì);連續(xù)(離散)時間信號的時域表示與運算;連續(xù)(離散)時間系統(tǒng)的時域分析;信號的正交分解;連續(xù)時間信號的頻域分析;傅里葉變換在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用;連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析;離散時間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析;系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析。
《信號與系統(tǒng)/高等學(xué)校教材》注重基本概念與實際應(yīng)用結(jié)合,以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展知識,體現(xiàn)通信學(xué)科的特色。引入計算機仿真內(nèi)容,并給出部分仿真實例,從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和計算機仿真的能力。本教材有完備的習(xí)題及參考答案、提供配套的PPT電子課件,供教師和學(xué)習(xí)者參考。
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 信號的描述與分類
1.2.1 確定性信號和隨機信號
1.2.2 連續(xù)時間信號和離散時間信號
1.2.3 周期信號與非周期信號
1.2.4 能量信號與功率信號
1.3 典型的連續(xù)時間信號
1.3.1 普通信號
1.3.2 奇異信號
1.4 典型的離散時間信號
1.5 信號的基本運算
1.5.1 信號的相加與相乘
1.5.2 信號的積分與微分
1.5.3 信號的移位、倒置
1.5.4 信號的尺度變換
1.5.5 信號的波形變換
1.5.68函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)的性質(zhì)與運算規(guī)則
1.6 信號的分解
1.6.1 信號分解為直流分量與交流分量
1.6.2 信號分解為偶分量與奇分量
1.6.3 信號分解為脈沖分量
1.6.4 信號分解為實部分量與虛部分量
1.6.5 信號分解為正交函數(shù)分量
1.7 系統(tǒng)的描述
1.7.1 連續(xù)時間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
1.7.2 連續(xù)時間系統(tǒng)的框圖表示
1.7.3 離散時間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
1.7.4 離散時間系統(tǒng)的框圖表示
1.8 線性時不變系統(tǒng)的特性與分析方法
1.8.1 線性
1.8.2 時不變性
1.8.3 因果性
1.8.4 穩(wěn)定性
1.8.5 LTI系統(tǒng)分析方法概述
習(xí)題
第二章 線性時不變系統(tǒng)的時域分析
2.1引言
2.2微分方程的經(jīng)典解法
2.3起始點的跳變——O—與O+值
2.3.1電容電壓的跳變
2.3.2電感電流的跳變
2.4零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)
2.4.1零輸入響應(yīng)
2.4.2零狀態(tài)響應(yīng)
2.5沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)
2.5.1沖激響應(yīng)
2.5.2階躍響應(yīng)
2.6卷積積分
2.7卷積積分的性質(zhì)
2.8差分方程的求解
2.8.1迭代法
2.8.2齊次解和零輸入響應(yīng)
2.8.3特解和完全響應(yīng)一
2.8.4零狀態(tài)響應(yīng)
2.9單位樣值響應(yīng)
2.10卷積和
2.11卷積和的性質(zhì)
2.12卷積的計算機輔助計算
2.12.1連續(xù)時間信號的卷積
2.12.2離散時間信號的卷積
習(xí)題
第三章連續(xù)時間信號的頻域分析——傅里葉變換
3.1引言
3.2信號的正交分解
3.2.1矢量的正交分解
3.2.2信號的正交分解
3.3完備正交函數(shù)集
3.4連續(xù)時間周期信號的傅里葉級數(shù)
3.4.1三角形式的傅里葉級數(shù)
3.4.2指數(shù)形式的傅里葉級數(shù)
3.4.3傅里葉級數(shù)的性質(zhì)
3.4.4函數(shù)對稱性與傅里葉系數(shù)的關(guān)系
3.4.5周期矩形脈沖的頻譜與周期的關(guān)系
3.5連續(xù)時間非周期信號的傅里葉變換
3.5.1傅里葉變換定義
3.5.2典型非周期信號的傅里葉變換
3.6傅里葉變換的性質(zhì)
3.7卷積定理
3.7.1時域卷積定理
3.7.2頻域卷積定理
3.8帕塞瓦爾定理
3.9周期信號的傅里葉變換
3.9.1正弦信號的傅里葉變換
3.9.2一般周期信號的傅里葉變換
3.9.3單位沖激序列的傅里葉變換
3.10抽樣與重構(gòu)
3.10.1理想抽樣
3.10.2矩形脈沖抽樣
3.10.3抽樣定理
3.10.4從樣本恢復(fù)連續(xù)時間信號
3.11典型信號的傅里葉變換及傅里葉變換性質(zhì)的仿真演示
3.11.1周期矩形脈沖的頻譜
3.11.2非周期矩形脈沖的頻譜
3.11.3傅里葉變換的時移性質(zhì)
3.11.4傅里葉變換的頻移性質(zhì)
3.11.5抽樣信號的傅里葉變換
3.11.6由抽樣信號恢復(fù)連續(xù)時間信號
習(xí)題
第四章傅里葉變換在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1引言
4.2系統(tǒng)的頻率特性
4.2.1頻率特性
4.2.2頻率響應(yīng)
4.3無失真?zhèn)鬏?nbsp;
4.3.1失真的概念
4.3.2線性系統(tǒng)無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件
4.3.3相位為什么與頻率成正比
4.4理想低通濾波器
4.4.1理想低通濾波器的頻率特性
4.4.2理想低通濾波器的沖激響應(yīng)
4.4.3理想低通濾波器的階躍響應(yīng)
4.4.4理想低通濾波器對矩形脈沖的響應(yīng)
45調(diào)制與解調(diào)
4.5.1調(diào)制
4.5.2解調(diào)
14.5.3進一步討論
4.6希爾伯特變換
4.6.1希爾伯特變換
4.6.2希爾伯特變換與因果系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)
4.7帶通信號與帶通濾波器
4.7.1解析信號
4.7.2帶通信號
4.7.3帶通系統(tǒng)及其響應(yīng)
4.8多路復(fù)用
4.8.1頻分復(fù)用
4.8.2時分復(fù)用
4.9相時延和群時延
4.10功率譜和能量譜
4.10.1相關(guān)函數(shù)
4.10.2功率譜
4.10.3能量譜
4.11信號經(jīng)過系統(tǒng)的計算機輔助分析與仿真
4.11.1理想低通濾波器對矩形脈沖的響應(yīng)
4.11.2信號的調(diào)制與解調(diào)
4.11.3頻分復(fù)用
習(xí)題
第五章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
5.1引言
5.2拉普拉斯變換
5.2.1從傅里葉變換到拉普拉斯變換
5.2.2單邊拉普拉斯變換的存在條件
5.2.3基本信號的拉普拉斯變換
5.3拉普拉斯變換的性質(zhì)
5.4拉普拉斯反變換
5.4.1部分分式展開法
5.4.2圍線積分法
5.5利用拉普拉斯變換求解微分方程
5.6利用拉普拉斯變換分析動態(tài)電路
5.6.1復(fù)頻域模型
5.6.2動態(tài)電路的復(fù)頻域分析法
5.7系統(tǒng)函數(shù)
5.7.1系統(tǒng)函數(shù)的基本概念
5.7.2策動點函數(shù)和轉(zhuǎn)移函數(shù)
5.7.3線性時不變復(fù)合系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
5.7.4系統(tǒng)函數(shù)的零、極點與自然頻率
5.8系統(tǒng)函數(shù)的零、極點與時域特性和頻率特性的關(guān)系
5.8.1系統(tǒng)函數(shù)的零、極點分布與時域特性
5.8.2系統(tǒng)函數(shù)的零、極點分布與頻率特性
5.9系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.9.1穩(wěn)定系統(tǒng)的定義
5.9.2根據(jù)系統(tǒng)函數(shù)的極點位置判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.10雙邊拉普拉斯變換
5.11拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
5.11.1拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
5.11.2極點在虛軸時如何由F(s)確定F(w)
5.12微分方程的計算機輔助求解與頻率特性的仿真分析
5.12.1微分方程的計算機輔助求解
5.12.2頻率特性的仿真分析
習(xí)題
……
第六章 離散時間信號與系統(tǒng)的z變換
第七章 系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法
參考答案
參考書目