第1章 信号与系统分析导论 1
1.1 信号的描述及分类 1
1.1.1 信号的定义与描述 1
1.1.2 信号的分类和特性 1
1.2 系统的描述及分类 3
1.2.1 系统的数学模型 3
1.2.2 系统的分类 4
1.3 信号与系统分析概述 9
1.3.1 信号与系统分析的基本内容与方法 9
1.3.2 信号与系统理论的应用 10
本章小结 11
思考题 11
习题 11
第2章 连续信号与系统的时域分析 14
2.1 连续时间信号的时域描述 14
2.1.1 典型普通信号 14
2.1.2 奇异信号的时域描述 17
2.2 连续时间信号的基本运算 22
2.3 连续时间信号的时域分解 27
2.4 连续时间线性非时变系统的描述及特点 29
2.4.1 连续时间系统的数学描述 29
2.4.2 线性非时变系统 31
2.5 连续时间LTI系统的响应 31
2.5.1 经典时域分析方法 32
2.5.2 连续LTI系统的零输入响应 34
2.5.3 连续LTI系统的零状态响应 35
2.6 连续系统的冲激响应 36
2.7 卷积积分 38
2.7.1 卷积的计算 38
2.7.2 卷积的性质 41
2.7.3 奇异信号的卷积 42
2.8 冲激响应表示的系统特性 44
2.8.1 级联系统的冲激响应 44
2.8.2 并联系统的冲激响应 44
2.8.3 因果系统 45
2.8.4 稳定系统 45
本章小结 46
思考题 47
习题 48
第3章 连续时间信号与系统的频域分析 54
3.1 周期信号的频谱 54
3.1.1 周期信号的傅里叶级数展开 54
3.1.2 周期信号的频谱 65
3.1.3 周期信号的功率谱 67
3.2 非周期信号的频谱 69
3.2.1 非周期信号的傅里叶变换 69
3.2.2 常用信号的频谱函数 72
3.2.3 傅里叶变换的特性 80
3.2.4 非周期信号的能量频谱 87
3.3 连续时间系统的频域分析 89
3.3.1 连续时间系统的频域描述 89
3.3.2 系统频率响应 89
3.3.3 系统响应的频域求解 92
3.4 无失真传输系统与理想低通滤波器 94
3.4.1 无失真传输系统 94
3.4.2 理想滤波器 95
3.5 信号抽样及抽样定理 98
3.5.1 信号的时域抽样 98
3.5.2 时域抽样定理 100
3.5.3 信号的重建 101
3.6 信号调制与解调 102
3.6.1 信号幅度调制 102
3.6.2 同步解调 104
3.6.3 单边带幅度调制 106
3.6.4 频分复用 109
本章小结 111
思考题 112
习题 113
第4章 连续时间信号与系统的复频域分析 123
4.1 连续时间信号的复频域分析 123
4.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 123
4.1.2 单边拉普拉斯变换的收敛域 124
4.1.3 常用信号的拉普拉斯变换 126
4.1.4 单边拉普拉斯变换的性质 128
4.1.5 拉普拉斯反变换 137
4.2 连续LTI系统响应的复频域分析 142
4.2.1 微分方程的复频域求解 142
4.2.2 电路的复频域模型 145
4.3 连续时间系统函数与系统特性 147
4.3.1 系统函数定义与计算 147
4.3.2 系统函数的零极点分布 149
4.3.3 系统函数与系统特性 150
4.4 连续系统的模拟 154
4.4.1 系统的联结 154
4.4.2 连续系统的模拟 156
本章小结 163
思考题 164
习题 164
第5章 离散时间信号与系统的时域分析 171
5.1 离散时间信号时域描述 171
5.1.1 离散时间信号的表示 171
5.1.2 基本离散序列 171
5.2 离散时间信号的基本运算 175
5.3 离散时间信号的时域分解 177
5.4 离散LTI系统的描述及特点 179
5.4.1 离散时间系统的数学描述 179
5.4.2 线性非时变系统 181
5.5 离散时间LTI系统的响应 182
5.5.1 迭代法 182
5.5.2 经典法求解差分方程 183
5.5.3 离散LTI系统的零输入响应 184
5.5.4 离散LTI系统的零状态响应 185
5.6 离散系统的单位脉冲响应 185
5.7 序列卷积和 187
5.7.1 序列卷积和的图形计算 187
5.7.2 列表法计算序列卷积和 190
5.7.3 序列卷积和的性质 191
5.8 单位脉冲响应表示的系统特性 193
5.8.1 级联系统的单位脉冲响应 193
5.8.2 并联系统的单位脉冲响应 193
5.8.3 因果系统 194
5.8.4 稳定系统 195
本章小结 195
思考题 196
习题 196
第6章 离散时间信号与系统的z域分析 201
6.1 离散时间信号的z域分析 201
6.1.1 单边z变换的定义及收敛域 201
6.1.2 常用序列的z变换 202
6.1.3 单边z变换的主要性质 203
6.1.4 单边z反变换 210
6.2 离散LTI系统响应的z域分析 213
6.3 离散时间系统函数与系统特性 216
6.3.1 系统函数及其零极点 216
6.3.2 系统函数的零极点分布与系统时域特性的关系 217
6.3.3 系统函数的零极点分布与系统频率响应的关系 219
6.3.4 系统函数的零极点分布与系统稳定性的关系 221
6.4 离散时间系统的模拟 224
6.4.1 离散时间系统的联结 224
6.4.2 离散系统的模拟 225
本章小结 230
思考题 230
习题 230
第7章 系统的状态变量分析 235
7.1 状态及状态空间的定义 235
7.2 连续时间系统状态方程的建立 236
7.2.1 连续时间系统状态方程的普遍形式 236
7.2.2 由电路图建立状态方程 237
7.2.3 由系统模拟方框图建立状态方程 239
7.2.4 由微分方程或系统函数建立状态方程 239
7.3 连续时间系统状态方程的求解 245
7.3.1 连续系统的状态方程的时域求解 245
7.3.2 状态方程的变换域求解 246
7.4 离散时间系统状态方程的建立 248
7.4.1 离散时间系统状态方程的一般形式 248
7.4.2 由系统模拟方框图建立状态方程 248
7.4.3 由系统函数或差分方程建立状态方程 249
7.5 离散时间系统状态方程的求解 252
7.5.1 离散状态方程的时域求解 252
7.5.2 离散状态方程的变换域求解 253
本章小结 254
思考题 255
习题 255
部分习题答案 260
参考文献 274