信号与系统PDF电子书下载

第1章 信号与系统概述 1

1.1 信号的分类和常用信号 2

1.1.1 信号的描述 2

1.1.2 信号的分类 2

1.1.3 常用信号 5

1.2 信号的基本运算 8

1.2.1 信号的相加和相乘 8

1.2.2 信号的反转 8

1.2.3 信号的平移 9

1.2.4 信号的展缩 9

1.3 系统的描述 10

1.3.1 系统模型 10

1.3.2 系统的框图表示 11

1.4 系统的分类 12

1.4.1 连续时间系统与离散时间系统 13

1.4.2 线性系统和非线性系统 13

1.4.3 时变系统和时不变系统 13

1.4.4 因果系统和非因果系统 14

本章小结 15

习题1 15

第2章 连续信号与系统的时域分析 17

2.1 连续系统的微分方程及其算子表示 17

2.1.1 表征电路元件特性的关系式 17

2.1.2 电路基本定律 18

2.1.3 机械系统常用元件所遵循的物理定律 18

2.1.4 微分方程的求解 20

2.1.5 用算子符号表示微分方程 24

2.2 零输入响应和零状态响应 26

2.2.1 零输入响应的求取 27

2.2.2 零状态响应的求取 27

2.2.3 系统的完全响应 27

2.3 连续系统的冲激响应和阶跃响应 29

2.3.1 单位冲激信号（函数）δ（t）的定义 29

2.3.2 冲激函数的性质 30

2.3.3 用冲激函数δ（t）表示信号 31

2.3.4 冲激响应 32

2.3.5 单位阶跃信号 35

2.3.6 阶跃响应 37

2.4 卷积积分 40

2.4.1 卷积积分的推导 40

2.4.2 卷积积分的图解法 41

2.4.3 卷积积分的性质 42

2.4.4 卷积积分的数值解 46

2.5 系统的时域分析法举例 48

2.6 利用MATLAB进行系统的时域分析 50

2.6.1 连续时间系统零状态响应的求解 50

2.6.2 利用MATLAB求单位冲激响应和单位阶跃响应 51

本章小结 52

习题2 53

第3章 连续信号与系统的频域分析 57

3.1 周期信号的频谱——傅里叶级数 58

3.1.1 三角函数式傅里叶级数 59

3.1.2 指数函数式傅里叶级数 61

3.1.3 傅里叶级数的存在性 62

3.1.4 傅里叶级数的性质 63

3.2 非周期信号的频谱——傅里叶变换 67

3.2.1 从傅里叶级数到傅里叶变换 67

3.2.2 傅里叶变换的存在性 69

3.2.3 常用信号的傅里叶变换 70

3.3 傅里叶变换的性质 75

3.3.1 对称特性 76

3.3.2 线性（叠加性）特性 77

3.3.3 奇偶特性 77

3.3.4 尺度变换特性 79

3.3.5 延时特性 81

3.3.6 频移特性 82

3.3.7 微分特性 84

3.3.8 积分特性 85

3.3.9 时域和频域卷积特性（卷积定理） 86

3.4 傅里叶分析的应用举例 87

3.4.1 线性系统的傅里叶分析 87

3.4.2 无失真传输系统 91

3.4.3 滤波 92

3.4.4 调制与解调 96

3.4.5 抽样信号与抽样定理 98

3.5 利用MATLAB进行系统的频域分析 101

3.5.1 连续信号的频域分析 101

3.5.2 连续系统的频域分析 103

本章小结 104

习题3 104

第4章 连续信号与系统的复频域分析 109

4.1 拉普拉斯变换 109

4.1.1 拉普拉斯变换的定义 109

4.1.2 拉普拉斯变换的存在定理与收敛性 111

4.1.3 常用信号的单边拉氏变换 112

4.2 拉普拉斯变换的性质 114

4.2.1 线性性质 114

4.2.2 延时特性 114

4.2.3 复频移特性 115

4.2.4 微分特性 115

4.2.5 积分特性 115

4.2.6 时间尺度变换特性（展缩特性） 116

4.2.7 时域卷积特性 116

4.2.8 初值定理和终值定理 117

4.3 拉普拉斯逆变换 118

4.4 系统的复频域分析 122

4.4.1 微分方程的复频域分析法 123

4.4.2 电路的复频域模型 124

4.5 连续系统函数与系统特性 129

4.5.1 系统函数 129

4.5.2 系统框图化简 130

4.5.3 系统函数的零、极点 131

4.5.4 系统频率响应特性的确定 131

4.5.5 连续系统的稳定性 135

4.6 利用MATLAB进行连续系统的复频域分析 138

4.6.1 MATLAB中数学模型的表示 138

4.6.2 利用MATLAB实现部分分式展开式 139

4.6.3 H（s）的零、极点与系统特性的MATLAB计算 140

本章小结 142

习题4 143

第5章 离散信号与系统分析 147

5.1 离散时间信号 147

5.1.1 离散时间信号的时域描述 147

5.1.2 常用离散信号 148

5.1.3 离散信号的基本运算 151

5.2 离散系统的数学模型 153

5.2.1 离散时间系统的数学模型概述 153

5.2.2 离散时间系统数学模型的建立 154

5.3 离散系统的零输入响应 156

5.4 离散系统的零状态响应 159

5.4.1 离散信号的时域分解和卷积和 159

5.4.2 离散时间系统的单位序列响应 163

5.4.3 离散时间系统的零状态响应 164

5.4.4 离散时间系统的全响应 166

5.5 利用MATLAB分析离散系统 167

5.5.1 零状态响应的求解 167

5.5.2 单位序列响应的求解 168

5.5.3 卷积和的求解 169

本章小结 170

习题5 170

第6章 离散信号与系统的z域分析 174

6.1 离散信号的z变换 174

6.1.1 z变换的定义 174

6.1.2 z变换的收敛域 175

6.1.3 典型序列的单边z变换 177

6.1.4 z逆变换 178

6.2 单边z变换的性质 180

6.2.1 线性性质 181

6.2.2 移序性质 181

6.2.3 z域尺度变换 182

6.2.4 z域微分 182

6.2.5 时域卷积定理 183

6.2.6 序列求和 183

6.2.7 初值定理 183

6.2.8 终值定理 184

6.3 离散系统的z域分析 184

6.3.1 零输入响应的z域求解 184

6.3.2 零状态响应的z域求解 185

6.3.3 全响应的z域求解 186

6.4 离散系统的系统函数和系统特性 187

6.4.1 系统函数H（z） 187

6.4.2 z域和s域的关系 188

6.4.3 离散系统的稳定性 190

6.5 利用MATLAB进行离散系统的z域分析 191

6.5.1 离散系统零、极点图的绘制 191

6.5.2 z逆变换的实现 193

本章小结 194

习题6 195

参考文献 196