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出版说明 1

前言 1

教学建议 1

符号说明 1

第1章 绪论 1

1.1 信号与系统的概念 1

1.1.1 信号 1

1.1.2 系统 2

1.2 信号的两个性质 3

1.2.1 奇偶性 3

1.2.2 周期信号 4

1.3 系统的分析 5

1.4 本章小结 6

习题 6

第2章 连续时间信号和系统 8

2.1 连续时间信号的变换运算 8

2.1.1 时间变换 8

2.1.2 信号幅度变换 10

2.2 连续时间信号的时域表示 11

2.2.1 指数函数 11

2.2.2 单位阶跃函数 13

2.2.3 单位冲激函数 14

2.3 连续时间系统的性质 15

2.3.1 线性 15

2.3.2 时不变特性 16

2.3.3 因果性 17

2.3.4 稳定性 17

2.4 微分方程式的建立与求解 18

2.4.1 微分方程的经典解 18

2.4.2 微分方程的解与系统响应的关系 20

2.5 卷积积分 21

2.5.1 卷积积分 21

2.5.2 卷积的图解计算 22

2.6 卷积积分的性质 23

2.6.1 普通函数与冲激函数的卷积积分 23

2.6.2 卷积积分的微分与积分 24

2.6.3 卷积的代数运算性质 24

2.7 线性时不变系统响应的进一步分析 26

2.7.1 模态与稳定性的关系 26

2.7.2 复指数函数激励下的稳态响应 28

2.8 本章小结 30

习题 30

第3章 连续时间信号的傅里叶分析 35

3.1 周期信号的最佳近似 35

3.2 傅里叶级数和频谱 36

3.2.1 复指数形式傅里叶级数 37

3.2.2 三角函数形式傅里叶级数 37

3.2.3 频谱 38

3.3 周期信号的稳态响应 44

3.4 傅里叶变换的定义 45

3.5 傅里叶变换的性质 49

3.5.1 线性 49

3.5.2 时间尺度变换特性 50

3.5.3 时间平移特性 51

3.5.4 对称性 52

3.5.5 频移特性 53

3.5.6 卷积定理 55

3.5.7 时域微分特性 56

3.5.8 时域积分特性 57

3.5.9 频域微分 58

3.5.10 能量谱和功率谱 58

3.6 LTI系统的傅里叶变换分析 60

3.6.1 连续系统的频率响应 60

3.6.2 无失真传输 62

3.6.3 理想滤波器 63

3.7 抽样信号与抽样定理 64

3.7.1 抽样信号 64

3.7.2 抽样定理 66

3.8 本章小结 67

习题 68

第4章 连续LTI系统的复频域分析 73

4.1 拉普拉斯变换与收敛域 73

4.1.1 拉普拉斯变换的定义 73

4.1.2 拉普拉斯变换的收敛域 74

4.1.3 常见函数的拉普拉斯变换 76

4.2 拉普拉斯变换的性质 77

4.3 拉普拉斯逆变换 85

4.4 连续LTI系统的复频域分析 89

4.4.1 微分方程的拉普拉斯变换求解法 89

4.4.2 电路的s域模型 91

4.5 系统函数 93

4.5.1 连续时间LTI系统的系统函数 94

4.5.2 系统函数与系统时域特性的关系 95

4.5.3 系统函数与系统频域特性的关系 97

4.6 连续时间LTI系统的稳定性 99

4.6.1 稳定性的概念 99

4.6.2 系统稳定性的判断 100

4.7 系统方框图和信号流图 101

4.7.1 系统的方框图 101

4.7.2 系统模拟 102

4.7.3 信号流图与梅森公式 103

4.8 本章小结 105

习题 105

第5章 离散时间信号和系统 109

5.1 离散时间信号的变换 109

5.1.1 时间变换 109

5.1.2 幅值变换 110

5.2 常见离散时间信号 111

5.2.1 单位冲激序列δ［n］ 111

5.2.2 单位阶跃序列u［n］ 111

5.2.3 正弦序列 112

5.2.4 指数序列 113

5.3 卷积和 114

5.3.1 离散时间信号的冲激序列表示 114

5.3.2 卷积和的定义 115

5.3.3 离散时间系统的卷积和 117

5.3.4 卷积和的性质 117

5.4 离散时间信号的性质 118

5.5 离散LTI系统的性质 119

5.6 差分方程式的建立与求解 121

5.7 复指数信号作用下系统的响应 124

5.8 本章小结 126

习题 126

第6章 离散LTI系统的Z域分析 129

6.1 Z变换定义 129

6.2 常见函数的Z变换 130

6.3 Z变换的性质 133

6.4 逆Z变换 138

6.5 离散LTI系统的Z域分析 142

6.5.1 利用Z变换求解差分方程 142

6.5.2 离散时间系统函数H（z） 144

6.5.3 H（z）的零极点分布与系统时域特性的关系 145

6.5.4 系统函数的零极点分布与系统稳定性的关系 146

6.6 离散时间系统模拟 147

6.6.1 离散时间系统的连接方式 147

6.6.2 离散时间系统的模拟 148

6.7 本章小结 150

习题 150

第7章 系统的状态变量分析 154

7.1 状态变量与状态空间模型 154

7.2 连续系统状态方程的建立 156

7.2.1 LTI系统状态方程的一般形式 156

7.2.2 由电路图建立状态方程 157

7.2.3 由模拟方框图建立状态方程 158

7.3 连续系统状态方程的求解 160

7.3.1 用拉普拉斯变换法求解状态方程 160

7.3.2 用时域法求解状态方程 161

7.4 离散系统状态方程的建立 164

7.4.1 离散时间系统状态方程的一般形式 164

7.4.2 由差分方程建立状态方程 164

7.4.3 由系统方框图建立状态方程 165

7.5 离散系统状态方程的求解 167

7.5.1 离散状态方程的时域求解 167

7.5.2 离散状态方程的变换域求解 168

7.6 系统的状态变量分析法的MATLAB实现 171

7.6.1 系统状态方程的MATLAB实现 171

7.6.2 利用MATLAB求解连续时间系统状态方程和输出方程 172

7.6.3 利用MATLAB求解离散时间系统状态方程和输出方程 173

7.7 本章小结 174

习题 174

部分习题参考答案 176

参考文献 185