信号与系统分析PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1信号与系统 1

1.2信号的描述与分类 2

1.2.1确定信号与随机信号 2

1.2.2连续时间信号与离散时间信号 3

1.2.3周期信号与非周期信号 4

1.2.4能量信号与功率信号 4

1.2.5一维信号与多维信号 4

1.3系统的描述与分析 4

1.3.1线性时不变（LTI）系统 5

1.3.2因果性和因果系统 7

1.3.3稳定性和稳定系统 7

1.4信号与系统分析方法概述 7

1.5 MATLAB基本知识 8

1.5.1 MATLAB简介 8

1.5.2 MATLAB快速入门 8

习题 12

第2章 连续时间信号与系统的时域分析 14

2.1常用信号及信号的基本运算 14

2.1.1常用信号 14

2.1.2信号的基本运算 15

2.1.3常用信号及其运算的MATLAB实现 19

2.2单位阶跃信号和单位冲激信号 27

2.2.1单位阶跃信号 27

2.2.2单位冲激信号 28

2.2.3冲激信号的性质 28

2.2.4阶跃信号和冲激信号的MATLAB表示 30

2.3连续系统及其描述 32

2.4连续系统的零输入响应 34

2.4.1连续系统的零输入响应求解 34

2.4.2连续系统的零输入响应的MATLAB实现 35

2.5冲激响应和阶跃响应 36

2.5.1冲激响应和阶跃响应的定义及计算 36

2.5.2冲激响应和阶跃响应的MATLAB实现 38

2.6连续系统的零状态响应——卷积积分 43

2.6.1卷积积分 43

2.6.2卷积积分的图解法 45

2.6.3卷积积分的性质 47

2.6.4卷积积分的MATLAB实现 50

2.7连续系统的时域分析 57

2.7.1连续系统的时域分析 57

2.7.2利用MATLAB求解零状态响应 58

习题 61

上机练习 69

第3章 连续时间信号与系统的频域分析 71

3.1周期信号的傅里叶级数分析 71

3.1.1三角函数形式的傅里叶级数 71

3.1.2复指数形式的傅里叶级数 74

3.1.3周期信号频谱的特点 78

3.1.4周期信号频谱分析的MATLAB实现 79

3.2非周期信号的傅里叶变换分析 83

3.2.1从傅里叶级数到傅里叶变换 83

3.2.2频谱函数F（jω）的特性 85

3.2.3典型非周期信号的傅里叶变换 86

3.2.4非周期信号频谱的MATLAB求解 90

3.3傅里叶变换的性质 92

3.3.1线性特性 93

3.3.2对称特性 93

3.3.3时移特性 94

3.3.4频移特性 95

3.3.5时域展缩特性 95

3.3.6时域微分特性 96

3.3.7频域微分特性 97

3.3.8时域积分特性 97

3.3.9卷积特性（卷积定理） 98

3.4连续系统的频域分析 100

3.4.1系统频域分析法 101

3.4.2系统频域分析法举例 102

3.4.3连续信号频域分析的MATLAB实现 104

3.4.4用MATLAB计算连续系统的频率响应 116

3.5连续系统频域分析应用举例 117

3.5.1无失真传输系统 117

3.5.2理想低通滤波器 118

3.5.3调制与解调 119

3.6抽样及抽样定理 120

3.6.1信号的抽样 121

3.6.2时域抽样定理 122

习题 125

上机练习 136

第4章 连续时间信号与系统的复频域分析 137

4.1拉普拉斯变换 137

4.1.1单边拉普拉斯变换 137

4.1.2拉普拉斯变换的收敛域 138

4.1.3常用信号的拉普拉斯变换 140

4.2单边拉普拉斯变换的性质 140

4.2.1线性特性 140

4.2.2时移特性 141

4.2.3复频移（s域平移）特性 141

4.2.4尺度变换（时—复频展缩）特性 142

4.2.5时域卷积定理 142

4.2.6微分定理 142

4.3拉普拉斯变换的MATLAB实现 144

4.4拉普拉斯逆变换 147

4.4.1极点为实数且无重根 147

4.4.2极点为复数且无重根 149

4.4.3极点为多重极点 150

4.5部分分式展开及拉普拉斯逆变换的MATLAB实现 151

4.6连续系统的复频域分析 153

4.6.1微分方程的拉普拉斯变换求解 153

4.6.2电路网络的复频域模型分析法 156

4.6.3系统函数（转移函数） 158

4.6.4连续系统复频域分析的MATLAB实现 161

4.6.5利用MATLAB分析H（s）的零极点与系统特性 163

习题 165

上机练习 172

第5章 离散信号与系统的时域分析 173

5.1离散信号 173

5.1.1离散信号概述 173

5.1.2典型的离散信号 174

5.1.3典型离散信号的MATLAB表示 176

5.2离散信号的基本运算及MATLAB实现 179

5.3离散系统及其描述 184

5.4离散系统的零输入响应 185

5.4.1离散系统的零输入响应求解 186

5.4.2用MATLAB求解离散系统的零输入响应 187

5.5离散系统的单位样值响应 188

5.5.1单位样值响应的定义及求解 188

5.5.2用MATLAB求解离散系统的单位样值响应 190

5.6离散系统的零状态响应——卷积和 192

5.6.1卷积和的定义 192

5.6.2卷积和的性质 194

5.6.3卷积和的计算 195

5.6.4卷积和及系统零状态响应的MATLAB实现 198

5.7离散系统响应的时域分析 201

5.7.1离散系统的时域分析 201

5.7.2离散系统时域分析的MATLAB实现 204

习题 208

上机练习 214

第6章 离散信号与系统的z域分析 215

6.1离散信号的z变换 215

6.1.1 z变换的定义 215

6.1.2常用离散信号的单边z变换 216

6.2 z变换的基本性质 218

6.2.1线性 218

6.2.2移位特性 218

6.2.3尺度变换特性 219

6.2.4时间翻转特性 219

6.2.5 z域微分（时域线性加权） 219

6.2.6卷积定理 220

6.3逆z变换 220

6.4利用MATLAB计算z变换和逆z变换 222

6.5离散系统的z域分析 225

6.5.1差分方程的变换解 225

6.5.2系统函数 226

6.5.3离散系统因果性、稳定性与H（z）的关系 228

6.5.4离散系统z域分析的MATLAB实现 228

6.5.5利用MATLAB分析H（z）的零极点与系统特性 229

6.5.6利用MATLAB求解离散系统的频率响应 232

习题 234

上机练习 241

第7章 系统的信号流图及模拟 242

7.1系统的信号流图 242

7.2系统的信号流图模拟 246

7.2.1直接形式（卡尔曼形式） 246

7.2.2串联形式（级联形式） 246

7.2.3并联形式 247

习题 249

附录 253

参考文献 264