信号与系统 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 信号 1

1.2 常用信号 1

1.2.1 正弦波信号 1

1.2.2 脉冲信号 1

1.2.3 周期信号 2

1.2.4 概周期信号 2

1.2.5 随机信号 3

1.2.6 具有其他特征的信号 4

1.3 系统的表示 6

1.4 系统的状态 7

1.4.1 起始观察时刻to 7

1.4.2 系统的状态 7

1.5 时变系统和非时变系统 10

1.6 连续时间系统和离散时间系统 10

1.7 因果系统和非因果系统 11

1.8 瞬时系统和动态系统 11

1.9 齐次性、可加性和叠加性 12

1.10 系统的零输入响应和零状态响应 12

1.11 线性系统和非线性系统 13

1.12 典型系统的特性 14

本章小结 15

思考与练习 15

第2章 信号的正交分解 18

2.1 矢量的正交矢量表示 18

2.2 信号正交的表示 19

2.3 信号完备的正交函数集表示 21

本章小结 22

思考与练习 23

第3章 周期信号的分解 24

3.1 三角形式的傅里叶级数 24

3.2 指数形式的傅里叶级数 27

3.3 周期信号的频谱 27

3.3.1 周期信号的频谱 27

3.3.2 周期信号频谱的特点 29

3.3.3 周期信号的功率 30

本章小结 31

思考与练习 31

第4章 信号的时域分解 33

4.1 单位阶跃信号 33

4.1.1 单位阶跃信号ε（t）的定义 33

4.1.2 应用举例 34

4.2 单位冲激信号 35

4.2.1 单位冲激信号δ（t）的定义 35

4.2.2 δ（t）函数视为广义极限 35

4.2.3 δ（t）的性质 36

4.3 信号的时域分解 38

4.3.1 信号的冲激与阶跃函数表示 38

4.3.2 直流分量与交流分量 39

4.3.3 偶分量与奇分量 39

4.3.4 实部分量与虚部分量 40

4.3.5 正交函数分量 40

4.4 卷积 40

4.4.1 卷积的定义 41

4.4.2 卷积的图解法 41

4.4.3 卷积的积分限 43

4.4.4 卷积积分的性质 43

本章小结 45

思考与练习 46

第5章 信号的频域分解 48

5.1 傅里叶变换 48

5.1.1 什么是傅里叶变换 48

5.1.2 傅里叶逆变换 49

5.1.3 傅里叶变换的物理意义 49

5.1.4 各种谱 51

5.2 常用信号的傅里叶变换 52

5.3 傅里叶变换的性质 58

本章小结 72

思考与练习 72

第6章 信号的复频域分解 74

6.1 双边拉普拉斯变换 74

6.1.1 由傅里叶变换到拉普拉斯变换 74

6.1.2 拉普拉斯变换的物理意义 75

6.1.3 双边拉普拉斯变换的绝对收敛域 75

6.1.4 拉普拉斯逆变换的唯一性问题 76

6.2 单边拉普拉斯变换 77

6.2.1 单边拉普拉斯变换的定义 77

6.2.2 单边拉普拉斯变换的绝对收敛域 78

6.2.3 单边拉普拉斯逆变换公式 79

6.2.4 单边拉普拉斯逆变换的唯一性问题 88

6.3 典型信号的单边拉普拉斯变换 88

6.4 单边拉普拉斯变换的性质 91

本章小结 100

思考与练习 100

第7章 连续时间系统的时域分析 104

7.1 微分方程的建立 104

7.1.1 微分算子的引入 104

7.1.2 有关微分算子的几个性质 105

7.1.3 电路中微分方程的建立 106

7.2 零输入响应的求法 108

7.2.1 零输入响应满足的运算方程 108

7.2.2 零输入响应的求法 108

7.3 零状态响应的求法 111

7.3.1 系统的冲激响应 111

7.3.2 由h（t）如何求零状态响应 112

7.3.3 如何由H（p）求h（t） 112

7.3.4 系统的阶跃响应 117

7.4 响应的其他分解形式 118

7.4.1 系统全响应 118

7.4.2 自然响应和强迫响应 120

7.4.3 瞬态响应和稳态响应 120

本章小结 121

思考与练习 121

第8章 连续时间系统的频域分析 124

8.1 频域分析基础 124

8.1.1 信号的频域分解 124

8.1.2 线性时不变系统对ejωt的零状态响应 125

8.1.3 对任意输入信号f（t）的零状态响应 126

8.2 傅里叶级数分析法 128

8.3 无失真传输 130

8.3.1 什么是无失真传输 130

8.3.2 无失真传输的条件 132

8.4 理想滤波器 134

8.4.1 H（jω）的另一个含义 134

8.4.2 理想滤波器 134

8.4.3 滤波器的可实现性 138

8.5 抽样定理 139

8.5.1 信号的离散处理与恢复 139

8.5.2 交叠误差 141

8.5.3 抽样定理的某些应用 141

本章小结 142

思考与练习 143

第9章 连续时间系统的复频域分析 145

9.1 引言 145

9.1.1 傅里叶变换分析法的限制 145

9.1.2 复频域分析方法的基础 146

9.1.3 关于H（s）的含义 148

9.2 复频域分析的另一种观点 148

9.2.1 微分方程的变换解法 148

9.2.2 电路问题中的s域分析方法 151

9.3 系统方框图表示 155

9.4 系统的信号流图表示 158

9.4.1 什么是信号流图 158

9.4.2 信号流图表示方法的优点 161

9.4.3 信号流图分析法——梅森公式 161

9.5 连续系统的模拟 164

9.6 系统的稳定性 166

9.6.1 稳定性的定义 166

9.6.2 稳定性判别法 167

本章小结 177

思考与练习 177

第10章 连续时间系统的状态空间分析 181

10.1 引言 181

10.2 状态空间描述 181

10.3 状态空间方程的建立方法 185

10.3.1 直接编写法 186

10.3.2 由系统微分方程建立状态空间方程 188

10.3.3 由系统的传递函数建立状态空间方程 190

10.4 状态方程的复频域解 195

10.5 连续系统状态方程的时域解 199

10.6 状态空间中系统稳定性的判断 201

10.7 连续时间系统的状态空间分析法 202

本章小结 203

思考与练习 203

第11章 离散时间信号 206

11.1 离散时间信号 206

11.1.1 离散时间信号及其运算 206

11.1.2 常用的离散时间信号 208

11.2 离散时间信号的时域分解 210

11.2.1 时域分解公式与卷积和 210

11.2.2 卷积和的性质 210

11.2.3 卷积和的计算 212

11.3 z变换 212

11.3.1 z变换及其收敛域 212

11.3.2 z变换与拉普拉斯变换的关系 215

11.4 z逆变换 216

11.4.1 幂级数展开法 216

11.4.2 部分分式展开法 217

11.4.3 反演公式法 218

11.5 z变换的基本性质 219

11.5.1 线性特性 219

11.5.2 移位特性 220

11.5.3 尺度变换特性 221

11.5.4 时间翻转特性 221

11.5.5 z域微分（时域线性加权） 221

11.5.6 卷积定理 222

11.5.7 初值定理与终值定理 223

本章小结 223

思考与练习 223

第12章 离散时间系统的时域分析 227

12.1 引言 227

12.2 离散系统的输入-输出描述 227

12.2.1 线性非时变离散时间系统 227

12.2.2 离散时间系统的数学模型 228

12.2.3 离散时间系统的模拟 232

12.3 离散时间系统的零输入响应 233

12.3.1 离散系统的算子方程 233

12.3.2 离散系统的零输入响应 235

12.4 离散时间系统的零状态响应 238

12.4.1 离散时间系统的单位响应 238

12.4.2 离散时间系统的零状态响应 240

本章小结 242

思考与练习 242

第13章 离散时间系统的z域分析 244

13.1 离散时间系统零输入响应的z域求解 244

13.2 离散时间系统零状态响应的z域求解 246

13.2.1 系统对基本信号zn的零状态响应 246

13.2.2 系统对任意序列的零状态响应 246

13.2.3 差分方程描述的离散时间系统的零状态响应 247

13.3 离散时间系统的频率响应 250

13.4 离散时间系统的稳定性 253

本章小结 257

思考与练习 257

第14章 离散时间系统的状态空间分析 259

14.1 离散时间系统的状态空间描述 259

14.2 离散时间系统的状态空间方程的建立 259

14.3 状态空间方程的z域求解 260

14.4 离散时间系统的状态空间方程的时域求解 262

14.5 离散时间系统的状态空间分析 263

本章小结 264

思考与练习 264

附录A 部分习题答案 266

参考文献 285