信号与系统教程及实验 第2版PDF电子书下载

第1章 信号与系统概述 1

1.1绪言 1

1.2信号 2

1.3信号的基本运算 8

1.4阶跃函数和冲激函数 11

1.5系统的描述 19

1.6系统的性质 23

1.7 LTI系统分析方法概述 26

习题 27

第2章 系统的时域分析 33

2.1 LTI连续系统的响应 33

2.1.1微分方程的经典解 33

2.1.2零输入响应和零状态响应 37

2.1.3冲激响应和阶跃响应 41

2.1.4卷积积分 44

2.2离散系统的时域分析 53

2.2.1 LTI离散系统的响应 53

2.2.2差分方程的经典解 54

2.2.3零输入响应和零状态响应 58

2.2.4单位序列和单位序列响应 61

2.2.5卷积和 62

习题 67

第3章 连续信号的傅里叶变换与频域分析 71

3.1非周期信号的傅里叶变换 71

3.2傅里叶变换的性质 79

3.3周期信号的傅里叶变换 92

3.3.1正弦、余弦信号的傅里叶变换 92

3.3.2一般周期信号的傅里叶变换 92

3.4采样信号的傅里叶变换与采样定理 95

3.4.1采样信号的傅里叶变换 95

3.4.2采样定理 97

3.5傅里叶变换的应用 98

3.5.1频域法求系统的响应 99

3.5.2无失真传输 102

3.5.3理想低通滤波器 104

3.5.4调制与解调 107

3.6连续信号傅里叶变换的MATLAB应用实例 110

本章小结 116

习题 116

第4章 拉普拉斯变换和连续时间系统的S域分析 122

4.1拉普拉斯变换 122

4.2拉普拉斯变换的性质 126

4.3拉普拉斯逆变换 135

4.4拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 140

4.5用拉普拉斯变换求解线性系统的响应 142

4.5.1微分方程的S域求解 142

4.5.2 S域元件模型 143

4.6系统函数 145

4.6.1系统函数 145

4.6.2系统的联结 147

4.6.3系统的S域框图 148

4.7系统函数的零、极点分布对系统时域特性的影响 150

4.7.1 H（s）零、极点分布与h（t）波形特征的对应 150

4.7.2 H（s）、F（s）极点分布与自由响应、强迫响应特征的对应 152

4.7.3 H（s）、F（s）极点分布与暂态响应、稳态响应特征的对应 154

4.8系统函数零、极点与系统频率响应特性的关系 154

4.9系统函数零、极点分布与系统稳定性的关系 157

4.10 MATLAB仿真实现连续系统的S域分析 158

习题 162

第5章 离散时间信号与系统的Z域分析 168

5.1 Z变换 168

5.1.1 Z变换的定义 168

5.1.2 Z变换的收敛域 169

5.1.3典型序列的Z变换 172

5.1.4逆Z变换 173

5.1.5 Z变换的性质 175

5.2离散时间系统的Z域分析 180

5.2.1利用Z变换解差分方程 180

5.2.2离散时间系统的系统函数 183

5.2.3系统的Z域框图 185

5.3离散时间系统函数与系统特性 187

5.3.1系统函数的零、极点分布与系统时域特性的关系 187

5.3.2系统函数的零、极点分布与系统频率响应的关系 189

5.3.3系统函数的零、极点分布与系统稳定性的关系 193

5.4 Z变换与拉普拉斯变换的关系 195

5.5利用MATLAB对离散系统进行Z域分析 196

习题 199

第6章 离散傅里叶变换（DFT）与频域分析 204

6.1离散傅里叶级数 204

6.1.1离散傅里叶级数的定义 204

6.1.2离散傅里叶级数的性质 207

6.2离散傅里叶变换 209

6.2.1四种信号及其傅里叶变换 209

6.2.2离散信号傅里叶变换的定义 211

6.2.3离散傅里叶级数（DFS）与离散傅里叶变换（DFT）的关系 212

6.3离散傅里叶变换的性质 213

6.4线性卷积的计算 218

6.5频率采样定理 222

6.5.1 Z变换与DFT的关系 223

6.5.2不失真条件 224

6.5.3 F（z）的内插表达式 225

6.6离散傅里叶变换的应用 227

6.7 MATLAB仿真 231

习题 235

第7章 系统分析的状态变量法 237

7.1系统的状态空间描述 237

7.1.1状态空间基本概念 237

7.1.2根据系统物理模型建立状态方程 239

7.1.3由系统的输入—输出方程建立状态方程 240

7.1.4将系统函数分解建立状态方程 241

7.2系统函数（传递函数） 245

7.2.1系统函数（传递函数）矩阵 245

7.2.2系统函数描述和状态空间描述的比较 247

7.3状态方程的求解 247

7.3.1线性连续系统状态方程的解 247

7.3.2线性离散系统状态方程的解 250

7.4能控性与能观性 253

7.4.1系统的能控性 253

7.4.2系统的能观性 257

7.5 MATLAB应用于状态变量分析 259

7.5.1利用MATLAB求解状态空间表达式 259

7.5.2状态方程求解 261

7.5.3用MATLAB判断线性系统的能控性和能观性 265

习题 266

附录A 系统的信号流图与梅森公式 272

附录B 哈密顿-凯莱定理 283

参考答案 288

参考文献 320