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第1章 信号与系统的基本概念 1

1.1信号的描述与分类 2

1.1.1信号的定义和描述 2

1.1.2信号的分类 2

1.2信号的基本运算 6

1.2.1信号相加和相乘 6

1.2.2信号翻转、平移、尺度变换 7

1.2.3连续信号的微分和积分 10

1.2.4离散信号的差分和迭分 10

1.3阶跃信号与冲激信号 12

1.3.1连续时间阶跃信号 12

1.3.2连续时间冲激信号 13

1.3.3冲激信号与阶跃信号的关系 14

1.3.4广义函数和δ函数性质 14

1.3.5冲激序列和阶跃序列 18

1.4系统的描述 18

1.4.1系统模型 18

1.4.2系统的输入输出描述 19

1.5系统特性与分类 21

1.5.1线性特性 21

1.5.2时不变特性 22

1.5.3因果性 24

1.5.4稳定性 24

1.5.5系统的分类 25

本章小结 25

习题一 25

第2章 连续信号与系统的时域分析 28

2.1卷积积分 29

2.1.1卷积的定义 29

2.1.2卷积的性质 31

2.1.3常用信号的卷积积分 36

2.2连续系统的微分算子方程 37

2.2.1微分算子和积分算子 37

2.2.2一般LTI系统的微分算子方程 38

2.2.3电路系统算子方程的建立 39

2.3连续系统的零输入响应 41

2.3.1系统的初始条件 41

2.3.2零输入响应算子方程 42

2.3.3简单系统的零输入响应 42

2.4连续系统的零状态响应 45

2.4.1连续信号的δ（t）分解 45

2.4.2冲激响应 46

2.4.3一般信号f（t）激励下的零状态响应 49

2.4.4阶跃响应 50

2.5连续系统微分方程经典分析法 52

2.5.1齐次解和特解 52

2.5.2完全解 53

本章小结 55

习题二 56

第3章 离散信号与系统的时域分析 60

3.1卷积和 61

3.1.1卷积和的定义 61

3.1.2卷积和的图解机理 62

3.1.3卷积和的性质 62

3.1.4列表法和竖式乘法计算卷积和 63

3.1.5常用序列的卷积和公式 65

3.2离散系统的差分算子方程 66

3.3离散系统的零输入响应 68

3.3.1简单系统的零输入响应 69

3.3.2一般系统的零输入响应 70

3.4离散系统的零状态响应 72

3.4.1离散系统的单位响应 72

3.4.2一般序列f（k）激励下的零状态响应 75

3.5离散系统差分方程经典分析法 79

本章小结 81

习题三 82

第4章 连续信号与系统的频域分析 85

4.1信号的正交分解 86

4.1.1正交信号 86

4.1.2信号的正交分解 87

4.2周期信号的傅里叶级数 89

4.2.1三角形式的傅里叶级数 89

4.2.2指数形式的傅里叶级数 92

4.2.3两种形式傅里叶级数的关系 92

4.2.4周期信号的频谱 93

4.2.5周期信号频谱的特点 95

4.2.6周期信号的功率 97

4.3非周期信号的傅里叶变换 98

4.3.1傅里叶变换 98

4.3.2非周期信号的频谱函数 100

4.3.3常见信号的傅里叶变换 101

4.4傅里叶变换的性质 105

4.5周期信号的傅里叶变换 114

4.5.1利用傅里叶变换的性质 114

4.5.2利用两种频谱函数之间关系 116

4.5.3利用周期信号与非周期信号之间关系 117

4.6傅里叶变换的三大应用 118

4.6.1滤波 118

4.6.2采样与恢复 122

4.6.3调制与解调 126

4.7连续系统的频域分析 128

本章小结 130

习题四 130

第5章 离散信号与系统的频域分析 134

5.1周期序列的离散时间傅里叶级数 135

5.1.1离散时间傅里叶级数（DFS） 135

5.1.2周期序列的频谱 136

5.2非周期序列的离散时间傅里叶变换 138

5.2.1离散时间傅里叶变换（DTFT） 139

5.2.2常见序列的离散时间傅里叶变换 140

5.3离散时间傅里叶变换的性质 144

5.4周期序列的离散时间傅里叶变换 147

5.5离散傅里叶变换（DFT） 149

5.5.1离散傅里叶变换（DFT）的引入 150

5.5.2 DFT的计算 153

5.6 DFT的快速算法（FFT） 154

5.7离散系统的频域分析 156

5.7.1基本序列ejuk通过离散系统的零状态响应 156

5.7.2一般序列f（k）通过离散系统的零状态响应 158

本章小结 159

习题五 159

第6章 连续信号与系统的复频域分析 161

6.1拉普拉斯变换及其逆变换 162

6.1.1双边拉普拉斯变换 162

6.1.2单边拉普拉斯变换 164

6.1.3拉普拉斯逆变换 166

6.2拉普拉斯变换的性质 169

6.3连续系统的复频域分析 176

6.3.1连续信号的S域分解 176

6.3.2基本信号est激励下的零状态响应 176

6.3.3一般信号f（t）激励下的零状态响应 177

6.3.4系统微分方程的S域解 178

6.3.5 RLC系统的S域分析 180

6.4连续系统的表示和模拟 184

6.4.1连续系统的方框图表示 184

6.4.2连续系统的信号流图表示 187

6.4.3连续系统的模拟 190

6.5传递函数与系统特性 193

6.5.1 H（s）的零点和极点 193

6.5.2 H（s）与系统的时域特性 194

6.5.3 H（s）与系统的频率特性 196

6.5.4 H（s）与系统的稳定性 197

本章小结 201

习题六 201

第7章 离散信号与系统的Z域分析 206

7.1 z变换及其逆变换 207

7.1.1 Z变换的定义 207

7.1.2 Z变换的收敛域 208

7.1.3常用序列的Z变换 211

7.1.4 Z逆变换 212

7.2 Z变换的性质 214

7.3离散系统的表示和模拟 224

7.3.1传递函数的定义 224

7.3.2离散系统的方框图表示 224

7.3.3离散系统的信号流图表示 226

7.3.4离散系统的模拟 227

7.4离散系统的Z域分析 228

7.4.1零输入响应的Z域求解 229

7.4.2零状态响应的Z域求解 229

7.4.3全响应的Z域求解 229

7.5传递函数与系统特性 231

7.5.1传递函数的零点与极点 231

7.5.2传递函数的零、极点与时域响应 232

7.5.3传递函数与频率响应 232

7.5.4传递函数与稳定性 234

本章小结 236

习题七 236

第8章 MATLAB在信号与系统中的应用 241

8.1信号的基本知识 242

8.1.1数字信号与模拟信号之间的转换及采样频率 242

8.1.2信号的表示 243

8.1.3信号的基本运算 246

8.2信号和系统的时域分析 249

8.2.1连续系统的冲激响应 249

8.2.2连续系统的零状态响应 250

8.2.3离散系统的零状态响应 250

8.2.4离散系统的冲激响应 252

8.2.5卷积和的运算 253

8.3信号与系统的频域分析 254

8.3.1离散傅里叶变换及其逆变换 254

8.3.2信号的功率密度谱 256

8.3.3信号的互相关功率密度谱 256

8.3.4数字滤波器 258

8.4连续信号与系统的复频域分析 260

8.4.1 MATLAB实现部分因式展开 260

8.4.2 H（s）零极点与系统特性 262

8.4.3拉普拉斯变换的计算 264

8.5离散信号和系统的Z域分析 265

8.5.1 MATLAB实现部分因式展开 265

8.5.2 H（z）零极点与系统特性 266

8.5.3 Z变换的计算 267

本章小结 268

习题八 268

习题一参考答案 270

习题二参考答案 274

习题三参考答案 280

习题四参考答案 284

习题五参考答案 291

习题六参考答案 293

习题七参考答案 296

习题八参考答案 299

参考文献 310