信息信号与系统PDF电子书下载

0.1　信息、信号与系统的研究对象 1

0.1.1　信息、信号与系统的概念 1

绪论 1

0.1.2　信息、信号与系统理论 2

0.1.3　信息、信号与系统理论的发展 4

0.1.4 中华民族对信息、信号与系统理论的贡献 5

0.2　信号的描述与类型 5

0.2.1　信号的描述方法 5

0.2.2　信号的分类 6

0.3.1 系统的基本概念 9

0.3　系统的描述和类型 9

0.3.2　物理系统的分类 11

0.3.3　线性时不变系统的分析方法 15

第1章　信息与信息系统 17

1.1　信息及传输系统模型 17

1.2　信息的度量 19

1.2.1　信源的数学模型 19

1.2.2　信源的熵H（ ） 22

1.2.3　信息量 26

1.3　信道和信道容量 27

1.3.1　信道的数学模型 28

1.3.2　传输速率 29

1.3.3　信道容量 31

1.4　信息率失真函数R（D） 34

1.4.1　失真的描述 34

1.4.2　信息率失真函数 36

1.5　编码 38

1.5.1　信源编码 39

1.5.2　信道编码 42

思考题 44

习题 45

第2章　信号的频谱 46

2.1　离散频谱 46

2.1.1　周期信号的简谐波展开式 46

2.1.2　离散频谱的概念 49

2.1.3　某些典型信号的离散频谱 51

2.1.4　离散频谱的性质 57

2.2　连续频谱密度 62

2.2.1　能量型信号的傅里叶积分展式 62

2.2.2　连续频谱密度的概念 64

2.2.3　一些典型信号的频谱密度 67

2.2.4　频谱密度的性质 73

2.3　功率谱与能量谱 91

2.3.1　能量谱密度 91

2.3.2　功率谱密度 92

2.4　信号频谱的近似分析 96

2.4.1　吉布斯（Gibbs）现象 96

2.4.2　逗留相位原理 97

2.4.3　短时频谱的概念 103

2.5.1 离散傅里叶变换的概念 104

2.5　离散信号的离散谱密度——离散傅里叶变换 104

2.5.2 离散傅里叶变换的性质 108

2.5.3　离散信号的离散傅里叶变换与其频谱密度的关系 113

思考题 115

习题 115

第3章　信号的变换域分析 123

3.1　信号的复频域分析——拉普拉斯（Laplace）变换 123

3.1.1　拉普拉斯变换的基本概念 123

3.1.2　拉普拉斯反变换的计算 129

3.1.3　拉普拉斯变换与谱密度的关系 131

3.2　离散信号在复z平面的分析——z变换 134

3.2.1　z变换的基本概念 134

3.2.2　z变换的性质 143

3.2.3　z反变换的计算 151

3.3　信号在希尔伯特空间的分析——希尔伯特（Hilbert）变换 155

3.3.1　希尔伯转变换的基本概念 156

3.3.2　希尔伯特变换的性质 158

3.4　离散余弦变换 161

习题 164

思考题 164

第4章　信号的时域分析 169

4.1　信号的抽样 169

4.1.1　抽样定理 169

4.1.2　抽样过程中的频谱变化及与DFT的关系 174

4.2　信号的振幅量化 177

4.2.1　信号振幅的量化方法 177

4.2.2　量化定理 179

4.2.3　量化噪声的统计性质 180

4.2.4　量化输出信噪比 181

4.3.1 实信号及其主要特征 182

4.3　实信号的复解析表示 182

4.3.2　实信号的复解析表示形式 184

4.3.3　简谐实信号的相量表示形式 186

4.4　信号的相关分析 187

4.4.1　信号的相关系数 187

4.4.2　相关函数的概念 191

4.4.3　相关函数的特性 192

思考题 196

习题 196

5.1　随机信号的概念 198

第5章　随机信号分析 198

5.2　随机信号的统计分布描述 199

5.2.1　随机信号的一维分布 199

5.2.2　随机信号的多维分布 201

5.2.3　随机信号的特征函数 202

5.2.4　随机信号的联合概率分布 203

5.3　随机信号的平均表征 204

5.3.1 随机信号的集平均表征量 204

5.3.2　随机信号的时间平均表征量 213

5.3.3　各态历经性随机信号 215

5.3.4　随机信号的功率谱 217

5.4.1　高斯随机信号 218

5.4　某些典型的随机信号 218

5.4.2　白噪声 221

5.4.3　窄带高斯随机信号 223

5.4.4　均匀分布随机信号 226

思考题 227

习题 227

6.1　连续线性时不变系统的微分方程分析 230

6.1.1　微分方程的建立步骤 230

第6章　连续线性时不变系统分析 230

6.1.2　微分方程的传输算子表示 233

6.1.3 系统响应——微分方程的解 234

6.1.4　系统性能分析 243

6.2　连续线性时不变系统的冲激响应分析 245

6.2.1　冲激响应的概念和特性 245

6.2.2　利用冲激响应h（t）求系统响应 246

6.2.3 系统冲激响应h（t）的确定方法 247

6.3　连续线性时不变系统的频域分析 249

6.3.1 系统频率响应的概念和特性 249

6.3.2　利用频率响应特性求系统的响应 252

6.3.3　几种特殊系统的频率响应特性 254

6.3.4　确定系统频率响应特性的方法 257

6.4　连续线性时不变系统的复频域分析 258

6.4.1 系统传输函数的概念和特性 258

6.4.2 系统的信号流图 260

6.4.3　传输函数的确定方法 264

6.5　连续线性时不变系统的模拟 265

思考题 267

习题 268

7.1 引言 273

第7章　离散线性时不变系统分析 273

7.2　离散线性时不变系统的差分方程分析 274

7.2.1 差分方程的建立步骤 274

7.2.2 系统响应——差分方程的解 280

7.2.3　系统性能分析 286

7.3　离散线性时不变系统的冲激（单位样值）响应分析 289

7.3.1 冲激响应的概念和特性 289

7.3.2　冲激响应h（n）的确定方法 290

7.3.3 离散线性卷积的计算法 292

7.4.1　脉冲传输函数的概念和特性 297

7.4　离散线性时不变系统的复频域分析 297

7.4.2　确定脉冲传输函数的方法 299

7.5　离散线性时不变系统的频域分析 301

7.5.1　频率响应的概念和特性 301

7.5.2　频率响应的确定方法 303

7.6　离散线性时不变系统的模拟 305

思考题 308

习题 308

附录Ⅰ：常用周期信号的傅里叶级数及离散频谱 313

附录 313

附录Ⅱ：常见信号的频谱密度 315

附录Ⅲ：连续信号的卷积（线性）表 320

附录Ⅳ：离散信号的卷积（和）表（线性） 321

附录Ⅴ：常用离散信号的z变换表 322

附录Ⅵ：传输算子H（p）与h（t）的关系表 323

附录Ⅶ：传输算子H（E）与h（n）的关系表 324

附录Ⅷ：级数求和表 324

附录Ⅸ：习题参考答案 325

参考文献 343