绪论 1
第1章 信号与系统的概念 6
1.1信号的定义与分类 6
信号的定义 6
信号的分类 6
1.2典型连续信号及其时域特性 10
直流信号 10
正弦信号 10
指数信号 11
复指数信号 12
抽样信号 13
1.3信号的时域变换 13
反折 13
时移 14
尺度 15
倒相 15
1.4信号的时域运算 17
相加 17
相乘 18
数乘 18
微分 18
积分 18
1.5奇异信号 19
单位斜变信号 19
单位阶跃信号 19
单位门信号 20
单位冲激信号 21
单位冲激偶信号 25
符号信号 27
1.6系统的定义与描述 27
系统的定义 27
系统的数学模型 28
系统的框图表示 28
1.7系统的性质与分类 30
系统的性质 30
系统的分类 31
1.8信号与系统概念的Matlab实现 34
连续时间信号的Matlab表示 34
常用连续时间信号的Matlab表示 35
连续信号的时域运算和变换 41
1.9典型例题解析 44
本章小结 51
自测题 55
习题 59
第2章 连续时间系统的时域分析 63
2.1连续时间系统的数学模型 63
微分方程 63
传输算子 64
2.2连续时间系统的时域模拟 65
2.3连续时间系统的响应 68
微分方程的经典解 68
起始点的跳变——0-到0+状态的转换 70
零输入响应和零状态响应 73
2.4冲激响应和阶跃响应 75
冲激响应 75
阶跃响应 78
2.5卷积积分 79
卷积积分的定义 79
卷积的图示 79
2.6卷积积分的性质 81
卷积的代数运算 81
函数与奇异函数的卷积 83
卷积的微分与积分 85
2.7求系统零状态响应的卷积积分法 86
2.8连续时间系统时域分析的Matlab实现 87
2.9典型例题解析 90
本章小结 93
自测题 95
习题 97
第3章 连续时间信号与系统的频域分析 101
3.1周期信号的傅里叶级数分析 101
周期信号的分解 102
奇、偶函数的傅里叶级数 108
傅里叶级数的指数形式 110
典型周期信号的傅里叶级数 111
3.2周期信号的频谱 115
周期信号的频谱 115
周期矩形脉冲信号的频谱 115
周期信号的功率 118
3.3非周期信号的频谱 120
傅里叶变换 120
典型非周期信号的傅里叶变换 122
奇异函数傅里叶变换 126
3.4傅里叶变换的性质 129
傅里叶变换的性质 129
相关定理 145
3.5周期信号的傅里叶变换 148
3.6取样定理 153
取样信号的频谱 153
时域取样定理 156
频域取样定理 157
3.7连续时间系统的频域分析 157
频域系统函数 158
系统对非周期信号的响应 159
系统对周期信号的响应 160
3.8无失真传输 161
3.9理想低通滤波器 165
理想低通滤波器的冲激响应 166
理想低通滤波器的阶跃响应 167
3.10调制与解调 169
3.11从抽样信号恢复连续时间信号 172
3.12连续时间信号与系统的频域分析的Matlab实现 174
3.13典型例题解析 177
本章小结 181
自测题 187
习题 190
第4章 连续时间信号与系统的复频域分析 199
4.1拉普拉斯变换 199
从傅里叶变换到拉普拉斯变换 199
拉普拉斯变换的收敛域 201
常用信号的拉普拉斯变换 202
4.2拉普拉斯变换的性质 204
4.3拉普拉斯逆变换 208
查表法 208
部分分式展开法 209
围线积分法（留数法） 211
4.4连续时间系统的复频域分析 211
微分方程的复频域解 212
电路的s域模型 212
4.5系统函数 214
系统函数H（s）的定义 214
利用系统函数求系统的零状态响应 215
4.6系统函数的零、极点分布对系统时域特性的影响 215
系统函数的零、极点分布与系统冲激响应特性的关系 216
系统函数的零、极点分布与系统响应形式之间的关系 218
4.7系统函数的零、极点分布与系统频率响应特性的关系 220
4.8系统的s域模拟图与框图 222
系统的s域模拟图 222
系统的框图 225
4.9系统的稳定性分析 226
系统的稳定性 226
系统稳定性的判断 226
4.10双边拉普拉斯变换 229
4.11拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 231
4.12连续时间信号与系统的复频域分析的Matlab实现 234
Matlab实现部分分式展开式 234
拉普拉斯变换及其曲面图 237
绘制连续系统的零、极点图 238
连续系统的零、极点分析 239
4.13典型例题解析 241
本章小结 247
自测题 252
习题 256
第5章 离散时间信号与系统的时域分析 261
5.1离散时间信号及其时域特性 261
离散时间信号 261
离散时间信号的时域运算和变换 262
常用的典型离散时间信号 264
5.2离散时间系统及其数学描述 267
离散时间系统的性质 268
离散时间系统的数学模型——差分方程 269
离散时间系统的模拟 270
5.3离散时间系统的响应——时域分析 272
差分方程的时域求解 272
单位样值响应 276
5.4卷积和 278
卷积和的性质 278
卷积和的运算 278
5.5离散时间系统时域分析的Matlab实现 282
5.6典型例题解析 285
本章小结 291
自测题 296
习题 299
第6章 离散时间信号与系统的z域分析 302
6.1 z变换 302
z变换的定义 302
z变换的收敛域 303
6.2常用序列的z变换 305
单位样值序列 305
单位阶跃序列 305
斜变序列 305
指数序列 306
复指数序列 306
6.3 z变换的性质 306
线性特性 306
时移特性 307
z域微分特性 308
z域尺度变换特性 309
时域卷积特性 310
初值定理 310
终值定理 311
6.4逆z变换 313
幂级数展开法（长除法） 314
部分分式展开法 315
围线积分法（留数法） 317
6.5 z变换与拉普拉斯变换的关系 319
6.6离散时间系统的z域分析 321
用z变换求解线性离散时间系统的响应 321
离散时间系统的系统函数 324
系统函数的零、极点分布与单位样值响应的关系 325
离散时间系统的稳定性和因果性 326
6.7离散时间系统的频率响应特性 327
离散时间系统的频率响应 327
频率响应特性的几何确定 327
6.8离散时间系统的z域分析的Matlab实现 330
用留数法求解逆z变换的Matlab实现 330
求解系统完全响应的Matlab实现 331
利用Matlab求解系统的零、极点分布及频响特性 333
6.9典型例题解析 334
本章小结 338
自测题 342
习题 345
第7章 线性系统的状态变量分析 349
7.1线性系统的状态变量法 349
系统用状态变量描述的基本术语 350
系统的状态变量描述 352
7.2连续系统状态方程的建立 356
根据电路图列写状态方程 357
由系统的模拟框图或信号流图建立状态方程 358
由微分方程或系统函数建立状态方程 359
7.3离散系统状态变量的建立 362
离散系统状态方程的一般形式 363
由系统框图或信号流图建立状态方程 363
由差分方程或系统函数建立状态方程 364
7.4系统状态方程的求解 365
连续时间系统状态方程的求解 365
离散时间系统状态方程的求解 367
7.5系统的可控制性和可观测性 370
7.6控制系统的李雅普诺夫稳定性分析 372
稳定性的基本概念 372
李雅普诺夫稳定性理论 376
李雅普诺夫方法在线性系统中的应用 381
7.7系统状态变量分析法的Matlab实现 384
系统微分方程到状态方程的转换 384
由系统状态方程求系统函数矩阵H（s） 385
连续时间系统的状态方程求解 386
离散时间系统的状态方程求解 387
利用Matlab进行稳定性分析 389
7.8典型例题解析 391
本章小结 396
自测题 398
习题 402
部分习题参考答案 406
参考文献 422