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第1章 绪论 1

1.1 信号与系统的概念 1

1.1.1 信号的概念 1

1.1.2 系统的概念 1

1.2 信号的描述与分类 2

1.2.1 信号的描述 2

1.2.2 信号的分类 3

1.3 连续时间信号的基本运算与变换 5

1.3.1 连续时间信号的基本运算 5

1.3.2 连续时间信号的基本变换 7

1.4 典型信号 9

1.4.1 复指数信号 10

1.4.2 抽样信号 11

1.4.3 奇异信号 11

1.5 连续时间信号的奇偶分解 18

1.6 系统模型、分类和基本连接方式 20

1.6.1 系统模型 20

1.6.2 系统分类 21

1.7 线性时不变系统 26

1.7.1 LTI系统的基本特性 26

1.7.2 LTI系统分析方法概述 27

1.8 习题 28

第2章 信号与LTI连续时间系统的时域分析 34

2.1 引言 34

2.2 LTI连续时间系统的数学模型 37

2.2.1 算子符号与传输算子 37

2.2.2 用算子符号建立系统微分方程 39

2.2.3 边界条件 42

2.3 系统的单位冲激响应 43

2.4 卷积 47

2.4.1 卷积的定义和意义 48

2.4.2 卷积运算 50

2.4.3 卷积的性质 53

2.5 零输入响应 59

2.6 习题 63

第3章 信号与系统的频域分析 69

3.1 引言 69

3.2 周期信号的傅里叶级数 69

3.2.1 三角形式的傅里叶级数 69

3.2.2 复指数形式的傅里叶级数 72

3.2.3 周期信号的频谱 73

3.2.4 典型周期信号的傅里叶级数 75

3.3 傅里叶变换 80

3.3.1 傅里叶变换的定义 80

3.3.2 傅里叶复系数Fn与频谱函数F（ω）的关系 82

3.3.3 常用信号的傅里叶变换 82

3.4 傅里叶变换的性质和定理 86

3.5 周期信号的傅里叶变换 99

3.6 系统的频域分析 100

3.6.1 系统函数 101

3.6.2 系统的频域分析 106

3.6.3 无失真传输 109

3.6.4 理想低通滤波器 112

3.7 时域采样定理 116

3.8 习题 121

第4章 LTI连续时间系统的复频域分析法 126

4.1 引言 126

4.2 单边拉普拉斯变换 126

4.2.1 单边拉普拉斯变换的定义 127

4.2.2 单边拉普拉斯变换的收敛域 128

4.2.3 部分基本函数的单边拉普拉斯变换 130

4.3 单边拉普拉斯变换的常用性质与定理 131

4.3.1 性质 132

4.3.2 定理 137

4.4 拉普拉斯反变换 140

4.5 用拉普拉斯变换分析LTI连续时间系统 145

4.5.1 线性常系数微分方程的s域分析法 146

4.5.2 s域电路模型分析法 148

4.5.3 系统函数 151

4.6 系统的零、极点分析 153

4.6.1 系统的零点与极点 153

4.6.2 H（s）的极点和零点分布与时域波形的关系 154

4.6.3 系统的稳定性 156

4.6.4 H（s）的零点和极点分布与频率特性的关系 160

4.7 LTI连续时间系统的模拟 165

4.7.1 系统模拟的基本单元 165

4.7.2 直接型模拟 167

4.7.3 其他模拟形式 171

4.8 习题 174

第5章 序列与LTI离散时间系统的时域分析 181

5.1 引言 181

5.2 离散时间信号——序列 181

5.2.1 序列及序列的表示方法 181

5.2.2 序列的变换与运算 182

5.2.3 常用序列 185

5.2.4 卷积和 189

5.3 LTI离散时间系统的时域分析 194

5.3.1 LTI离散时间系统的特性 194

5.3.2 LTI离散时间系统的数学模型与模拟 196

5.3.3 LTI离散时间系统的零输入响应 198

5.3.4 LTI离散时间系统的单位脉冲响应 200

5.3.5 LTI离散时间系统的零状态响应与全响应 205

5.4 习题 208

第6章 LTI离散时间系统的z域分析 212

6.1 序列的z变换 212

6.1.1 z变换的定义 212

6.1.2 z变换的收敛域 212

6.2 z变换的性质与定理 218

6.2.1 z变换的常用性质 218

6.2.2 z变换的常用定理 225

6.3 逆z变换 228

6.4 离散时间系统的z域分析 232

6.4.1 用z变换解差分方程 232

6.4.2 LTI离散时间系统的系统函数 237

6.5 z变换与拉普拉斯变换的关系 240

6.6 习题 243

第7章 MATLAB应用 248

7.1 引言 248

7.2 MATLAB入门 248

7.2.1 MATLAB基本操作 248

7.2.2 可视化 249

7.3 连续时间系统时域分析的MATLAB实现 250

7.3.1 时域信号产生 250

7.3.2 时域信号的运算 253

7.3.3 系统响应的求解 257

7.4 连续时间系统频域分析的MATLAB实现 259

7.4.1 傅里叶级数 259

7.4.2 傅里叶变换与反变换 261

7.4.3 系统函数 264

7.4.4 系统响应 265

7.5 连续时间系统复频域分析的MATLAB实现 266

7.5.1 拉普拉斯变换与反变换 266

7.5.2 系统函数 268

7.5.3 系统响应 269

7.6 离散时间系统时域分析的MATLAB实现 271

7.6.1 离散时间信号的产生 271

7.6.2 离散时间信号的运算 272

7.6.3 离散时间系统的响应求解 275

7.7 离散时间系统z域分析的MATLAB实现 276

7.7.1 z变换和反变换 276

7.7.2 系统函数 279

7.7.3 系统响应求解 280

附录 部分习题答案 281

参考文献 292