第1章 信号与系统的基本概念 1
1.1序言 2
1.2信号的概念 2
1.2.1信号的定义 2
1.2.2信号的分类 3
1.2.3有关信号的术语 6
1.3基本连续时间信号及其时域特性 7
1.4信号的时域变换 11
1.5信号的时域运算 11
1.6信号的时域分解 12
1.7系统的概念 13
1.8线性时不变系统的性质 15
1.9线性系统的分析 18
本章小结 19
习题一 19
第2章 系统的时域分析 21
2.1 LTI连续系统的响应 22
2.1.1经典时域分析方法 22
2.1.2关于0-和0+值 25
2.1.3 LTI连续系统的零输入响应 27
2.1.4 LTI连续系统的零状态响应 28
2.1.5 LTI连续系统的全响应 30
2.2连续系统的冲激响应 32
2.3卷积积分 35
2.3.1卷积积分的定义 35
2.3.2卷积积分的图解 37
2.3.3卷积积分的性质 39
2.4 LTI离散系统的响应 43
2.4.1迭代法 43
2.4.2经典法 44
2.4.3 LTI离散系统的零输入响应 45
2.4.4 LTI离散系统的零状态响应 46
2.5离散系统的单位序列响应 47
2.6序列卷积和 51
2.6.1卷积和的定义 51
2.6.2卷积和的图解 52
2.6.3卷积和的列表法 54
2.6.4卷积和的性质 55
本章小结 56
习题二 56
第3章 傅里叶变换与系统的频域分析 61
3.1信号在正交函数集中的分解 62
3.1.1正交函数集 62
3.1.2信号的正交分解 63
3.2周期信号的傅里叶级数 65
3.2.1三角形式的傅里叶级数 65
3.2.2波形的对称性与谐波特性 67
3.2.3指数形式的傅里叶级数 72
3.2.4周期信号的平均功率 74
3.3周期信号的频谱 75
3.3.1周期信号频谱简介 75
3.3.2周期矩形脉冲信号的频谱 78
3.4非周期信号的频谱 80
3.4.1傅里叶变换 80
3.4.2典型非周期信号的傅里叶变换 82
3.5傅里叶变换的性质 88
3.5.1线性 88
3.5.2奇偶虚实性 88
3.5.3对称性 90
3.5.4尺度变换特性 92
3.5.5时移特性 93
3.5.6频移特性 95
3.5.7卷积定理 96
3.5.8时域微分和积分 99
3.5.9频域微分和积分 101
3.5.10相关定理 102
3.6能量谱与功率谱 103
3.6.1能量谱 104
3.6.2功率谱 105
3.7周期信号的傅里叶变换 106
3.7.1正、余弦函数的傅里叶变换 107
3.7.2一般周期信号的傅里叶变换 107
3.7.3傅里叶系数与傅里叶变换的关系 109
3.8 LTI系统的频域分析 109
3.8.1频率响应 109
3.8.2非周期信号激励下系统的响应 110
3.8.3周期信号激励下系统的响应 112
3.8.4无失真传输 114
3.8.5理想低通滤波器 115
3.9取样定理 120
3.9.1信号的取样 120
3.9.2时域取样定理 122
3.9.3频域取样定理 123
本章小结 123
习题三 123
第4章 连续时间系统的复频域分析 129
4.1拉普拉斯变换 130
4.1.1拉普拉斯变换介绍 130
4.1.2拉普拉斯变换存在的条件和收敛域 131
4.1.3单边拉普拉斯变换 133
4.2拉普拉斯变换的性质 135
4.2.1线性 135
4.2.2尺度变换 135
4.2.3时移特性 136
4.2.4复频域平移特性 136
4.2.5时域微分、积分特性 137
4.2.6卷积定理 139
4.2.7复频域微分和积分特性 139
4.2.8初值定理和终值定理 140
4.3拉普拉斯逆变换 142
4.3.1查表法 142
4.3.2部分分式展开法 142
4.4复频域分析 146
4.4.1微分方程的变换解 146
4.4.2系统函数 148
4.4.3系统s域框图 150
4.4.4电路s域模型 151
4.4.5拉普拉斯变换和傅里叶变换 155
习题四 156
第5章 系统函数 158
5.1系统函数及其特性 159
5.1.1系统函数 159
5.1.2系统的零点和极点 159
5.2系统函数与时域、频域之间的关系 161
5.2.1系统函数与时域的关系 161
5.2.2系统函数与频域的关系 162
5.3系统的稳定性和因果性 165
5.3.1系统的稳定性 165
5.3.2系统的因果性 166
5.4信号流图与系统结构的实现 167
5.4.1信号流图 167
5.4.2系统结构的实现 170
本章小结 173
习题五 174
第6章 系统的状态变量分析 176
6.1状态变量与状态方程 177
6.1.1状态与状态变量的概念 177
6.1.2状态方程和输出方程 178
6.2连续系统状态方程的建立 179
6.2.1由电路图直接建立状态方程 180
6.2.2由输入-输出方程建立状态方程 183
6.2.3由状态方程列输入-输出方程 186
6.3连续系统状态方程的求解 187
6.3.1用拉普拉斯变换法求解状态方程 187
6.3.2系统函数矩阵H(s)与系统稳定性的判断 188
6.3.3用时域法求解状态方程 190
本章小结 194
习题六 194
测试题A 197
测试题A答案 200
测试题B 204
测试题B答案 207
附录A常用英汉术语对照 211
附录B部分习题参考答案 219
参考文献 224