《信號(hào)與系統(tǒng)/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材》主要闡述確定性信號(hào)的時(shí)域分析和變換域分析,線性時(shí)不變系統(tǒng)的描述、性質(zhì)以及信號(hào)通過(guò)線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域分析和變換域分析,同時(shí)信號(hào)與系統(tǒng)的分析中引入了MATIAB仿真工具。本教材采用連續(xù)和離散并行、先時(shí)域后變換域的體系結(jié)構(gòu),全面系統(tǒng)地論述了信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、基本理論和基本分析方法,主要內(nèi)容包括信號(hào)與系統(tǒng)概述,連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析,離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析,時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析,連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析,離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析和系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析。
《信號(hào)與系統(tǒng)/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材》可作為高等學(xué)校電子信息工程、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、光電信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、物聯(lián)網(wǎng)工程及自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的教材,也可供相關(guān)科技工作者自學(xué)參考使用。
第1章 信號(hào)與系統(tǒng)概述
1.1 信號(hào)與系統(tǒng)基本概念
1.1.1 信號(hào)基本概念
1.1.2 系統(tǒng)基本概念
1.2 連續(xù)時(shí)間信號(hào)及分類(lèi)
1.2.1 確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)
1.2.2 連續(xù)和分段連續(xù)時(shí)間信號(hào)
1.2.3 實(shí)信號(hào)與復(fù)信號(hào)
1.2.4 周期信號(hào)與非周期信號(hào)
1.2.5 能量信號(hào)和功率信號(hào)
1.2.6 MATLAB實(shí)現(xiàn)常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)波形
1.3 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的基本運(yùn)算
1.3.1 信號(hào)的加、減、乘運(yùn)算
1.3.2 信號(hào)的時(shí)間變換運(yùn)算
1.3.3 尺度變換(橫坐標(biāo)展縮)
1.3.4 微分與積分運(yùn)算
1.3.5 MATLAB實(shí)現(xiàn)信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算和變換
1.4 奇異信號(hào)
1.4.1 階躍函數(shù)
1.4.2 沖激函數(shù)
1.5 連續(xù)系統(tǒng)描述方法
1.5.1 系統(tǒng)的解析描述——建立微分方程
1.5.2 系統(tǒng)的框圖描述——物理模型
1.6 系統(tǒng)的分類(lèi)及性質(zhì)
1.6.1 連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)
1.6.2 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)與即時(shí)系統(tǒng)
1.6.3 線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
1.6.4 時(shí)不變系統(tǒng)與時(shí)變系統(tǒng)
1.6.5 因果系統(tǒng)與非因果系統(tǒng)
1.6.6 穩(wěn)定系統(tǒng)與不穩(wěn)定系統(tǒng)
1.6.7 Im系統(tǒng)的微分特性和積分特性
*1.7 LTI系統(tǒng)分析概述
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析
2.1 LTI連續(xù)系統(tǒng)的全響應(yīng)
2.1.1 微分方程的形式與全響應(yīng)
2.1.2 0一和0+初始值
2.2 LTI連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)
2.3 系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)和單位階躍響應(yīng)及其求解
2.3.1 單位沖激響應(yīng)
2.3.2 單位階躍響應(yīng)
2.4 LTI連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析的MAⅡAB實(shí)現(xiàn)
2.4.1 用MATTJAB實(shí)現(xiàn)LTI連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域波形仿真
2.4.2 用MATLAB實(shí)現(xiàn)LTI連續(xù)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)
2.4.3 用MATLAB實(shí)現(xiàn)LTl連續(xù)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)
2.5 卷積積分
2.5.1 卷積積分的概念
2.5.2 卷積積分的圖解法
2.5.3 卷積積分的性質(zhì)
2.5.4 用MATLAB實(shí)現(xiàn)卷積積分
本章小結(jié)
習(xí)題二
第3章 離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析
3.1 離散時(shí)間信號(hào)
3.1.1 離散時(shí)間信號(hào)
3.1.2 常用離散信號(hào)
3.1.3 離散信號(hào)的基本運(yùn)算
3.1.4 基于MATIJAB的離散信號(hào)分析
3.2 離散時(shí)間系統(tǒng)
3.2.1 離散時(shí)間系統(tǒng)的描述
3.2.2 差分方程的求解
3.2.3 零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)
3.2.4 單位脈沖響應(yīng)h(n)
3.2.5 基于MATLAB的離散系統(tǒng)分析
3.3 離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)一卷積和
3.3.1 卷積和的定義
3.3.2 卷積和的解法
3.3.3 卷積和的性質(zhì)
3.3.4 MATLAB求解卷積和
3.4 離散LTI系統(tǒng)因果性與穩(wěn)定性的判斷
本章小結(jié)
習(xí)題三
第4章 時(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)的頻域分析
4.1 連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的頻譜分析——傅里葉級(jí)數(shù)
4.1.1 三角形式的傅里葉級(jí)數(shù)
4.1.2 指數(shù)形式的傅里葉級(jí)數(shù)
4.1.3 傅里葉級(jí)數(shù)的MATLAB仿真
4.1.4 傅里葉系數(shù)
4.2 周期信號(hào)的頻譜
4.2.1 典型周期信號(hào)的頻譜
4.2.2 周期信號(hào)頻譜的MATLAB實(shí)現(xiàn)
4.3 連續(xù)時(shí)間非周期信號(hào)的頻譜——傅里葉變換
4.3.1 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換
4.3.2 典型非周期信號(hào)的頻譜
4.3.3 傅里葉變換的MATLAB實(shí)現(xiàn)
4.4 傅里葉變換的性質(zhì)
4.5 抽樣定理
4.5.1 信號(hào)的抽樣
4.5.2 信號(hào)時(shí)域抽樣的MATLAB實(shí)現(xiàn)
4.5.3 時(shí)域抽樣定理
4.5.4 信號(hào)的頻域抽樣
4.6 LTI系統(tǒng)的頻域分析
4.6.1 頻率響應(yīng)
4.6.2 連續(xù)周期信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)響應(yīng)的頻域分析
4.6.3 無(wú)失真?zhèn)鬏?br />
4.6.4 理想低通濾波器
4.6.5 利用MATIJAB分析連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域特性
4.7 離散時(shí)間信號(hào)的頻域分析
4.7.1 周期序列的離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)(DFs)
4.7.2 非周期序列的離散時(shí)間傅里葉變換(DTFT)
本章小結(jié)
習(xí)題四
第5章 連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
5.1 拉普拉斯變換
5.1.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換
5.1.2 收斂域
5.1.3 單邊拉普拉斯變換
5.1.4 常用信號(hào)的拉普拉斯變換
5.1.5 拉普拉斯變換的MATLAB實(shí)現(xiàn)
5.2 拉普拉斯變換的基本性質(zhì)
5.3 逆變換
5.3.1 部分分式展開(kāi)法
5.3.2 結(jié)論與性質(zhì)法
5.3.3 拉普拉斯逆變換的MATLAB實(shí)現(xiàn)
5.4 拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
5.5 系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
5.5.1 拉普拉斯變換解微分方程
5.5.2 系統(tǒng)的s域框圖
5.5.3 電路的s域模型
5.6 系統(tǒng)函數(shù)
5.6.1 系統(tǒng)函數(shù)的概念
5.6.2 互聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
5.6.3 基于MATLAB的系統(tǒng)函數(shù)求解
5.7 系統(tǒng)函數(shù)的分析
5.7.1 系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)
5.7.2 系統(tǒng)函數(shù)與單位沖激響應(yīng)
5.7.3 系統(tǒng)函數(shù)與頻率響應(yīng)
5.7.4 因果性
5.7.5 穩(wěn)定性
5.7.6 基于MATLAB的系統(tǒng)函數(shù)分析
本章小結(jié)
習(xí)題五
第6章 離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析.
6.1 Z變換的定義與收斂域
6.1.1 Z變換的定義
6.1.2 序列特性對(duì)收斂域的影響
6.2 逆Z變換
6.2.1 留數(shù)法
6.2.2 部分分式法
6.2.3 MATLAB實(shí)現(xiàn)信號(hào)的z變換和逆z變換
6.3 Z變換的性質(zhì)
6.4 拉普拉斯變換、傅里葉變換與z變換的關(guān)系
6.4.1 Z變換和拉普拉斯變換的聯(lián)系
6.4.2 Z變換與傅里葉變換的聯(lián)系
6.5 利用Z變換解差分方程
6.5.1 零輸入響應(yīng)的求解
6.5.2 零狀態(tài)響應(yīng)的求解
6.5.3 離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
6.6 系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布對(duì)系統(tǒng)特性的影響
6.6.1 系統(tǒng)的極點(diǎn)分布對(duì)離散系統(tǒng)因果穩(wěn)定性的影響
6.6.2 系統(tǒng)的極、零點(diǎn)分布對(duì)系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性的影響
6.6.3 用MATLAB實(shí)現(xiàn)求系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)及系統(tǒng)的零極點(diǎn)
本章小結(jié)
習(xí)題六
第7章 系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析
7.1 狀態(tài)變量和狀態(tài)方程
7.1.1 系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)變量的概念
7.1.2 狀態(tài)方程和輸出方程
7.2 狀態(tài)方程的建立
7.2.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
7.2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
7.3 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解
7.3.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的時(shí)域解法
7.3.2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的s域解法
7.4 離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解
7.4.1 時(shí)域解法
7.4.2 Z變換解法
7.5 狀態(tài)矢量的線性變換及系統(tǒng)的穩(wěn)定性
7.5.1 狀態(tài)矢量的線性變換
7.5.2 由狀態(tài)方程判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性
7.6 系統(tǒng)的可控制性和可觀測(cè)性
7.6.1 系統(tǒng)的可控制性
7.6.2 系統(tǒng)的可觀測(cè)性
本章小結(jié)
習(xí)題七
部分習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)