信号与系统 第3版PDF电子书下载

第1章 引言 1

第2章 连续时间信号的时域分析 5

2.1 信号的分类 5

2.2 常用连续时间信号 6

2.3 阶跃信号和冲激信号 8

2.3.1 单位阶跃信号 9

2.3.2 单位冲激信号 10

2.3.3 冲激偶信号 12

2.4 信号的运算 13

2.5 信号的分解 17

2.6 MATLAB的操作界面及连续信号的表示 19

习题 24

第3章 连续时间信号的变换域分析 27

3.1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数 27

3.1.1 三角形式的傅里叶级数 27

3.1.2 指数形式的傅里叶级数 28

3.1.3 周期信号的频谱及其特点 29

3.1.4 波形的对称性与谐波特性的关系 32

3.1.5 吉伯斯现象 35

3.2 典型周期信号的频谱 36

3.2.1 周期矩形脉冲信号 36

3.2.2 周期锯齿脉冲信号 39

3.2.3 周期三角脉冲信号 39

3.2.4 周期半波余弦信号 39

3.2.5 周期全波余弦信号 40

3.3 非周期信号的频谱分析——傅里叶变换 40

3.3.1 傅里叶变换及傅里叶逆变换 40

3.3.2 傅里叶变换的物理意义——频谱和频谱密度函数 42

3.4 典型非周期信号的频谱 43

3.5 傅里叶变换的基本性质 48

3.6 周期信号的傅里叶变换 63

3.7 拉普拉斯变换 67

3.7.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 67

3.7.2 拉普拉斯变换的收敛域 69

3.7.3 典型信号的拉普拉斯变换 71

3.8 拉普拉斯变换的基本性质 72

3.9 拉普拉斯逆变换 81

3.9.1 部分分式展开法 81

3.9.2 留数法 84

3.10 连续信号的频域与复频域的MATLAB分析 86

习题 88

第4章 连续时间系统的时域分析 95

4.1 系统模型及其分类 95

4.2 线性时不变系统及其分析方法概述 97

4.2.1 线性时不变系统的基本特性 97

4.2.2 线性时不变系统分析方法概述 100

4.3 线性时不变系统响应的经典求解 101

4.3.1 线性时不变系统的数学模型 101

4.3.2 微分方程的经典求解 102

4.3.3 初始条件的确定 105

4.4 零输入响应与零状态响应 108

4.5 冲激响应与阶跃响应 111

4.6 系统的卷积积分分析 113

4.7 卷积积分的性质 118

4.8 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 121

习题 123

第5章 连续时间系统的变换域分析 127

5.1 系统响应的拉氏变换求解 127

5.1.1 微分方程的拉氏变换求解 127

5.1.2 s域的元件模型 130

5.2 系统函数与冲激响应 135

5.3 零、极点分布与时域响应特性 138

5.3.1 零点与极点的概念 138

5.3.2 零、极点分布与时域响应特性 139

5.3.3 自由响应与强迫响应、暂态响应与稳态响应 142

5.4 零、极点分布与系统频率响应特性的关系 146

5.4.1 频率响应特性的定义 146

5.4.2 频响特性的矢量作图法 147

5.5 典型系统的频响特性 148

5.6 全通系统和最小相位系统 155

5.7 系统模拟及信号流图 157

5.7.1 系统的框图 157

5.7.2 信号流图 158

5.7.3 系统模拟 161

5.8 系统的稳定性 167

5.9 MATLAB在连续系统变换域分析中的应用 170

习题 172

第6章 傅里叶变换的应用 180

6.1 信号的传输与滤波 180

6.1.1 无失真传输 180

6.1.2 理想滤波器 181

6.2 模拟滤波器的基本概念与设计方法 186

6.2.1 系统的物理可实现性 186

6.2.2 典型模拟低通滤波器的设计方法 187

6.2.3 频率变换 191

6.3 信号的采样 192

6.3.1 信号采样的概念 192

6.3.2 采样信号的傅里叶变换 193

6.3.3 采样定理 195

6.3.4 从采样信号恢复连续信号 197

6.4 调制与解调 201

6.4.1 调制的概念及分类 201

6.4.2 调幅信号的傅里叶变换 202

6.4.3 解调的概念 206

6.5 MATLAB在信息处理与通信中的应用 208

习题 211

第7章 离散时间信号的时域与变换域分析 215

7.1 离散时间信号——序列 215

7.1.1 离散时间信号的表示 215

7.1.2 典型序列 216

7.1.3 序列的运算 219

7.2 序列的z变换 221

7.2.1 z变换的定义 221

7.2.2 z变换的收敛域 222

7.2.3 典型序列的z变换 226

7.2.4 s平面到z平面的映射 229

7.3 z逆变换 231

7.3.1 部分分式展开法 232

7.3.2 围线积分法（留数法） 234

7.3.3 幂级数展开法（长除法） 237

7.4 z变换的基本性质 238

7.5 序列的傅里叶变换 244

7.6 离散信号时域与变换域分析的MATLAB实现 248

习题 250

第8章 离散时间系统的时域与变换域分析 254

8.1 离散时间系统与差分方程 254

8.1.1 线性时不变离散时间系统 254

8.1.2 差分方程 256

8.2 常系数线性差分方程的求解 259

8.2.1 线性常系数差分方程的时域经典法求解 259

8.2.2 线性常系数差分方程的零输入响应与零状态响应求解 262

8.2.3 线性常系数差分方程的z变换法求解 264

8.3 离散系统的单位样值响应和系统函数 266

8.3.1 单位样值响应 266

8.3.2 线性时不变系统的时域分析——卷积和 268

8.3.3 系统函数 271

8.3.4 离散系统的零极点分布与时域响应特性的关系 272

8.3.5 离散时间系统的因果性和稳定性 273

8.4 离散系统的频响特性 275

8.4.1 频响特性的定义 275

8.4.2 频响特性的几何作图法 276

8.5 数字滤波器的一般概念 280

8.5.1 数字滤波器原理 280

8.5.2 数字滤波器结构 282

8.6 应用MATLAB分析离散时间系统 285

习题 287

第9章 系统的状态变量分析法 292

9.1 系统的状态变量和状态方程 292

9.2 连续时间系统状态方程的建立 295

9.2.1 系统状态方程的直观编写 295

9.2.2 系统状态方程的间接编写 297

9.3 离散时间系统状态方程的建立 301

9.3.1 根据给定系统的差分方程确定状态方程 301

9.3.2 根据给定系统的框图或流图建立状态方程 302

9.4 连续时间系统状态方程的求解 303

9.5 离散时间系统状态方程的求解 306

9.6 由状态方程判断系统的稳定性 309

9.7 系统的状态变量分析法的MATLAB实现 311

习题 313

附录A 常用周期信号的傅里叶级数表 315

附录B 常用非周期信号的傅里叶变换表 317

附录C 几何级数的求值公式表 325

附录D 代数方程根的分布的判别法 326

D.1 劳斯准则 326

D.2 朱里准则 327

习题答案 329

参考文献 345