信号与系统

本书适合作为电子信息、通信类专业及其相关专业教材，也可供相关技术人员参考使用。

本教材以应用类本科院校为授课对象，以“实用”和“够用”为基本原则，将“信号”分析和“系统”分析俩个部分概念分开讲解，在保证基本知识完整的条件下，尽可能减少公式、性质的推导，使学生具备“理解”和“会用”的能力。同时，为了增加学生的计算机应用能力和实验的需要，在各章节中编入MATLAB的应用。主要内容包括：信号的基本概念，系统及其基本特性，连续时间系统的时域分析，连续时间信号的离散化，离散事件系统的时域分析，连续时间信号的傅里叶变换，连续时间系统的频域分析，连续时间信号的拉普拉斯变换，连续时间系统的复频域分析，离散时间信号与系统的Z域分析，系统状态空间分析。本书适合作为电子信息、通信类专业及其相关专业教材，也可供相关技术人员参考使用。

浙江工业大学之江学院  副教授

第1章信号的分类与基本特性1
11信号的基本概念与分类2
111信号是指什么2
112信号有哪些类型2
113周期信号7
12两种常用的连续时间特殊信号9
13离散时间基本信号13
14连续时间信号的基本运算14
141信号的相加与相乘14
142信号的平移、翻转和展缩15
143信号的微分和积分运算19
15离散时间信号的运算21
151离散时间信号的相加与
相乘21
152离散时间信号的翻转、平移和
尺度变换22
153离散时间信号的差分和
累加24
本章知识要点26
习题127
第2章系统的基本概念32
21系统33
211系统的含义33
212系统的分类33
213连续时间系统的描述35
214离散时间系统的描述36
22系统的框图表示36
23连续时间系统的性质40
231连续时间系统的性质41
232离散时间系统特性48
本章知识要点52
习题253
第3章连续时间系统的时域分析57
31卷积积分58
311卷积的定义58
312卷积积分的计算方法58
313常用信号的卷积公式59
314卷积积分的性质59
32LTI系统的微分算子方程66
321微分算子与积分算子66
322LTI系统的微分算子方程67
323电路微分算子方程的建立68
33连续时间系统的零输入响应70
34系统的冲激响应73
341系统冲激响应的定义73
342用算子法计算冲激响应74
35连续时间系统的零状态响应76
36系统微分方程的经典解法与零输入响应
和零状态响应解法的区别80
361微分方程的经典解法80
362具体的区别82
本章知识要点86
习题388
第4章离散时间系统的时域分析93
41用单位冲激的线性组合表示离散
时间信号94
42卷积和95
421卷积和的定义95
422常用序列的卷积和公式95
423卷积和的性质96
424卷积和的计算方法97
43离散时间系统响应102
431离散时间系统的算子
方程103
432离散时间系统的零输入
响应104
44离散时间系统的单位脉冲响应107
45离散时间系统的零状态响应109
451离散时间系统的零状态
响应110
452离散时间系统的接近
响应111
本章知识要点112
习题4113
第5章连续时间信号的频谱118
51周期信号的傅里叶级数119
511三角形式的傅里叶级数119
512指数形式的傅里叶级数121
52周期信号的频谱122
521信号频谱的基本概念122
522周期矩形脉冲信号的
频谱123
523周期信号的频谱特点125
53非周期信号的傅里叶变换127
531非周期信号的傅里叶
变换127
532常用非周期信号的傅里叶
变换129
54傅里叶变换的基本性质135
55周期信号的傅里叶变换151
551复指数函数ejωct的傅里叶
变换151
552余弦、正弦信号的傅里叶
变换151
553一般周期信号的傅里叶
变换152
554周期信号傅里叶级数系数Fn与频谱函数F（jω）的关系153
本章知识要点155
习题5156
第6章连续时间系统的频域分析160
61连续时间系统的频域响应161
611连续时间系统的频域
描述161
612利用微分方程求系统
函数162
613利用电路频域等效模型
求系统函数162
62系统的零状态响应164
621基本信号ejωt激励下系统的
零状态响应164
622一般信号作用下系统的零状态
响应及接近响应165
63系统的无失真传输168
631失真的概念168
632系统的无失真传输条件169
64理想低通滤波器特性172
641理想低通滤波器及其冲激
响应172
642理想低通滤波器及其阶跃
响应174
本章知识要点177
习题6178第7章连续时间信号的离散化和采样
定理18271如何将连续时间信号转化为数字
信号183
72连续时间信号时域采样183
721理想采样183
722周期矩形脉冲采样189
73信号f（t）的理想重构方法191
731频域理想重构191
732时域理想重构194
74频域采样195
741频域采样与采样定理195
742信号的恢复197
本章知识要点199
习题7200第8章连续时间信号的拉普拉斯
变换20281双边拉普拉斯变换203
811从傅里叶变换到拉普拉斯
变换203
812双边拉普拉斯变换及其
收敛域204
82单边拉普拉斯变换206
821单边拉普拉斯变换及其
收敛域206
822常用信号的单边拉普拉斯
变换207
83单边拉普拉斯变换的特性209
84周期信号的拉普拉斯变换218
85拉普拉斯逆变换220
851部分分式展开法220
852留数法225
本章知识要点227
习题8228第9章连续时间系统复频域分析及
应用23191连续时间系统的零状态响应232
911基本信号est激励下的零状态
响应232
912一般信号f（t）激励下的零
状态响应232
92利用拉普拉斯变换求解微分方程235
93利用拉普拉斯变换进行电路网络
分析239
94连续时间系统信号流图及系统的
模拟246
941连续时间系统的框图
表示246
942系统的信号流图表示、梅森
公式250
943系统的模拟254
95系统函数与系统的稳定性257
951系统函数与系统的
零极点257
952H（s）与系统的稳定性260
本章知识要点264
习题9265第10章离散时间信号与系统的Z域
分析269101Z变换270
1011从拉普拉斯变换到
Z变换270
1012双边Z变换及收敛域271
1013常用序列的双边
Z变换274
102单边Z变换274
1021单边Z变换及收敛域274
1022常用序列的单边
Z变换275
103Z变换的性质276
1031双边Z变换的性质276
1032单边Z变换的性质286
104Z逆变换290
1041幂级数展开法
（长除法）290
1042部分分式展开法292
1043反演积分法（留数法）297
1044单边Z逆变换的计算
方法300
105离散时间系统的Z域分析301
1051离散时间系统的Z域
分析301
1052离散时间系统差分方程的
Z域分析303
106离散时间系统的频率响应与
稳定性308
1061离散时间系统频率
响应308
1062离散时间系统的稳
定性310
本章知识要点313
习题10314第11章连续时间系统的状态空间
分析319111状态空间方程320
1111状态空间描述320
1112状态空间方程的一般
形式321
112连续时间系统状态方程的建立324
1121电路网络状态方程的直接
建立324
1122由微分方程建立系统状态
空间方程326
1123由系统函数建立系统状态
空间方程330
113连续时间系统状态空间方程的
响应334
1131连续时间系统状态方程的
时域求解334
1132状态转移矩阵Φ（t）的
计算337
1133系统响应的时域计算339
1134连续时间系统状态方程的
复频域响应341
本章知识要点346
习题11347
参考文献350