信号与系统 基于MATLAB的方法 using MATLABPDF电子书下载

第0章 绪论 1

0.1信号与系统 1

0.2连续和离散 2

0.2.1连续表示和离散表示 2

0.2.2导数和差分 2

0.2.3积分和累加 3

0.2.4微分方程和差分方程 3

0.3复数和实数 4

0.3.1复数和向量 4

0.3.2复变函数 5

0.3.3相量和正弦信号 6

0.4 MATLAB软件介绍 6

0.4.1数值计算 7

0.4.2符号计算 13

第1章 连续时间信号 17

1.1引言 17

1.2信号的描述和分类 17

1.2.1信号的描述 17

1.2.2信号的分类 17

1.3连续时间信号 18

1.3.1信号的基本运算 18

1.3.2偶信号和奇信号 21

1.3.3周期信号和非周期信号 23

1.3.4典型连续时间信号 24

1.4连续时间信号的分解 32

1.4.1信号的交直流分解 32

1.4.2信号的冲激函数分解 33

1.4.3信号的阶跃函数分解 34

习题 34

第2章 连续时间系统的时域分析 37

2.1引言 37

2.2系统的分类 37

2.2.1系统的初始状态 37

2.2.2系统的响应 38

2.2.3系统的分类 40

2.3卷积及其性质 43

2.3.1卷积 43

2.3.2任意函数与δ（t）、ε（t）卷积 43

2.3.3卷积的性质 44

2.3.4卷积的图解法 49

2.3.5常用信号的卷积 50

2.4 LTI系统的响应 51

2.4.1 LTI系统的数学模型与传输算子 51

2.4.2 LTI系统的零输入响应 57

2.4.3 LTI系统的零状态响应 62

2.4.4 LTI系统的完全响应及其分解 67

习题 69

第3章 傅里叶级数与傅里叶变换 72

3.1引言 72

3.2周期信号的傅里叶级数 72

3.2.1周期信号的傅里叶级数 73

3.2.2周期信号的频谱 75

3.2.3周期信号的功率 81

3.3非周期信号的傅里叶变换 82

3.3.1从傅里叶级数到傅里叶变换 82

3.3.2非周期信号的频谱函数 84

3.3.3典型信号的傅里叶变换 84

3.3.4傅里叶变换的性质 92

3.3.5周期信号的傅里叶变换 107

3.4 LTI连续系统的频域分析 109

3.4.1系统的频率响应函数 109

3.4.2系统函数H（jω）的求取 110

3.4.3系统的频域分析 112

3.4.4无失真传输 115

习题 118

第4章 拉普拉斯变换和拉普拉斯分析 122

4.1引言 122

4.2拉普拉斯变换 122

4.2.1从傅里叶变换到拉普拉斯变换 122

4.2.2双边拉普拉斯变换的收敛域 123

4.2.3单边拉普拉斯变换 125

4.2.4常用信号的单边拉普拉斯变换 126

4.3单边拉普拉斯变换的性质 126

4.4单边拉普拉斯逆变换 136

4.4.1部分分式展开法 136

4.4.2象函数部分分式展开的MATLAB实现 139

4.5连续系统的拉普拉斯分析 140

4.5.1微分方程描述的连续系统的拉普拉斯分析 140

4.5.2电路系统的拉普拉斯分析 142

4.5.3系统函数描述的连续系统的拉普拉斯分析 145

4.6系统函数与系统特性 147

4.6.1 H（s）的零点和极点 147

4.6.2 H（s）的零极点分布决定系统的时域特性 147

4.6.3 H（s）的零极点分布决定系统的频率特性 150

4.6.4系统的稳定性 154

4.7连续系统的s域模拟 157

4.7.1基本运算器的s域模型 157

4.7.2连续系统的s域模拟 158

习题 165

第5章 傅里叶分析和拉普拉斯分析的应用 170

5.1引言 170

5.2连续信号的抽样定理 171

5.3傅里叶分析在通信系统中的应用 174

5.3.1信号的调制和解调 174

5.3.2信号的抽样和恢复 178

5.3.3数字滤波器设计 181

5.4拉普拉斯分析在经典控制中的应用 184

5.4.1控制系统的数学模型 184

5.4.2控制系统数学模型的建立 185

5.4.3控制系统数学模型参数的获取 186

习题 186

第6章 离散信号与系统的时域分析 187

6.1引言 187

6.2离散时间信号 187

6.2.1离散时间信号的运算和分类 187

6.2.2基本离散时间信号 188

6.3卷积和 192

6.3.1卷积和的定义 192

6.3.2卷积和的计算方法 193

6.4离散系统的算子方程 194

6.5离散系统的零输入响应 195

6.5.1简单系统的零输入响应 196

6.5.2一般系统的零输入响应 197

6.6离散系统的零状态响应 199

6.6.1离散信号的时域分解 199

6.6.2基本信号δ（k）激励下的零状态响应 199

6.6.3一般信号f（k）激励下的零状态响应 201

习题 204

第7章 Z变换 207

7.1引言 207

7.2 Z变换的定义和收敛域 207

7.2.1 Z变换的定义 207

7.2.2 Z变换的收敛域 208

7.2.3常用序列的Z变换 209

7.3 Z变换的性质 210

7.4 Z逆变换 213

7.4.1幂级数展开法 213

7.4.2部分分式展开法 214

7.4.3 Z逆变换的MATLAB实现 217

7.5离散系统的Z域分析 218

7.5.1离散信号的Z域分解 218

7.5.2基本信号kz激励下的系统的零状态响应 218

7.5.3一般信号f（k）激励下的系统的零状态响应 219

7.6离散系统差分方程的Z域解 220

7.6.1差分方程的Z域解 220

7.6.2离散系统的频率响应 221

7.6.3离散系统频率响应的MATLAB实现 224

7.6.4离散时间系统零极点分布图的MATLAB实现 225

7.7离散系统的系统函数与系统特性的关系 226

7.7.1 H（z）的零点和极点 226

7.7.2 H（z）的零点、极点与时域响应 226

7.7.3 H（z）与离散系统的频率响应 227

7.7.4 H（z）与离散系统的稳定性 229

习题 231

第8章 系统的状态空间分析 235

8.1引言 235

8.2状态空间描述 235

8.3连续系统状态空间方程的建立 237

8.3.1由电路图直接建立状态空间方程 237

8.3.2由微分方程或信号流图建立状态空间方程 238

8.3.3串联和并联系统的状态空间方程 239

8.3.4用MATLAB建立系统的状态空间方程 241

8.4连续系统状态空间方程的求解 242

8.4.1状态空间方程的时域解法 242

8.4.2状态空间方程的s域解法 245

8.4.3用MATLAB求解连续时间系统的状态空间方程 247

8.5离散系统的状态空间分析 249

8.5.1离散系统状态空间方程的建立 249

8.5.2离散系统状态空间方程的时域解法 252

8.5.3离散系统状态空间方程的Z域解法 255

8.5.4用MATLAB求解离散时间系统的状态空间方程 257

8.6系统函数矩阵与系统稳定性 258

习题 260