1.1 引言 1
第1章 信号与系统的基本概念 1
1.2 信号的基本概念 2
1.2.1 信号的定义及分类 2
1.2.2 常用信号 6
1.2.3 信号的运算 8
思考题 13
1.3 系统的基本概念 13
1.3.1 系统的分类与描述 13
1.3.2 系统的基本结构 18
1.3.3 线性系统的性质 19
1.4.1 信号分析 21
思考题 21
1.4 信号与系统分析概要 21
1.4.2 系统分析 22
1.5 基本信号及信号运算的MATLAB实现 23
本章小结 27
习题 28
第2章 连续系统的时域分析 31
2.1 引言 31
2.2 系统的微分方程描述及其算子表示 31
2.2.1 系统的微分方程描述 31
2.2.2 系统微分方程的算子表示 34
2.3.1 系统的零输入响应 38
思考题 38
2.3 系统的零输入响应与零状态响应 38
2.3.2 系统的零状态响应与完全响应 42
思考题 42
2.4 冲激函数与阶跃函数 43
思考题 50
2.5 冲激响应与阶跃响应 50
思考题 54
2.6 卷积及其应用 55
2.6.1 卷积的概念及其性质 55
2.6.2 卷积的计算 61
思考题 65
2.7 连续系统的时域分析举例 66
2.8 连续系统时域分析的MATLAB实现 69
思考题 74
本章小结 74
习题 75
第3章 连续系统的频域分析 79
3.1 引言 79
3.2 正交函数的概念 80
3.2.1 函数的正交定义 80
3.2.2 函数正交集 80
3.3.1 周期信号的三角函数形式的傅里叶级数 82
3.3 周期信号的分解——傅里叶级数 82
3.3.2 周期信号的指数函数形式的傅里叶级数 85
3.3.3 傅里叶级数的性质 88
3.3.4 周期信号的频谱 92
思考题 97
3.4 非周期信号的分解——傅里叶变换 97
3.4.1 傅里叶变换 97
3.4.2 常用非周期信号的傅里叶变换 98
思考题 103
3.5 傅里叶变换的性质与应用 103
3.5.1 线性特性 103
3.5.2 尺度变换与频谱展缩 104
3.5.3 信号的时移与频谱的相位移 106
3.5.4 调制与频谱搬移 107
3.5.5 卷积定理及其应用 109
3.5.6 时域微积分特性 112
3.5.7 频域微积分特性 113
思考题 115
3.6 采样信号与采样定理 115
3.6.1 采样信号 115
3.6.2 采样定理 116
3.7 系统的频域分析应用举例 118
3.7.1 系统函数 118
思考题 118
3.7.2 无失真传输系统 120
3.7.3 滤波器 121
3.7.4 调制与解调 126
思考题 127
3.8 连续系统频域分析的MATLAB实现 128
本章小结 136
习题 137
第4章 连续系统的复频域分析 142
4.1 引言 142
4.2.1 拉普拉斯变换的定义 143
4.2 拉普拉斯变换 143
4.2.2 常用信号的拉普拉斯变换 145
思考题 147
4.3 拉氏变换的性质 147
4.3.1 延时特性 148
4.3.2 复频移特性 150
4.3.3 微分定理 150
4.3.4 积分定理 151
4.3.5 卷积定理 152
4.3.6 始值定理与终值定理 153
思考题 155
4.4 拉氏反变换——部分分式展开法 155
4.5.1 系统函数H（s） 159
4.5 系统的复频域分析 159
思考题 159
4.5.2 用单边拉普拉斯变换分析系统 162
4.5.3 电路的复频域分析 163
思考题 173
4.6 系统函数H（s）的零、极点分析 173
4.6.1 系统函数H（s）的零、极点 173
4.6.2 H（s）的零、极点分布与时域特性的关系 175
4.6.3 H（s）的零、极点分布与频域特性的关系 177
4.7 系统稳定性分析 180
4.7.1 系统稳定性准则 180
思考题 180
4.7.2 系统稳定性判定方法 181
4.7.3 应用举例 183
思考题 186
4.8 连续系统复频域分析的MATLAB实现 186
本章小结 190
习题 192
第5章 离散系统的时域分析 197
5.1 引言 197
5.2 离散时间信号 197
5.2.1 离散时间信号的描述 197
5.2.2 常用的离散时间信号 199
5.2.3 离散信号的一些基本运算 201
思考题 204
5.3 离散系统的差分方程描述及其算子表示 204
5.3.1 离散系统的差分方程描述 205
5.3.2 离散系统的算子传输函数H（E） 206
5.4 离散系统的时域分析 207
5.4.1 离散系统的零输入响应 207
5.4.2 离散系统的零状态响应 210
思考题 218
5.5 离散系统时域分析的MATLAB实现 218
本章小结 223
习题 224
第6章 离散系统的Z域分析 226
6.1 引言 226
6.2 Z变换 226
6.2.1 Z变换的定义 226
6.2.2 常用序列的Z变换 228
思考题 230
6.3 Z变换的性质 231
6.3.1 Z变换的线性性质 231
6.3.2 Z变换的位移性质 231
6.3.3 Z变换的尺度性质 232
6.3.4 卷和定理 233
6.3.6 始值定理 234
6.3.5 Z域微分性质 234
6.3.7 终值定理 235
思考题 236
6.4 Z变换的计算 236
6.4.1 Z正变换的计算 236
6.4.2 Z反变换的计算 237
思考题 242
6.5 离散系统的Z域分析 243
6.5.1 离散系统的传输函数H（z） 243
6.5.2 用Z变换求解差分方程 244
6.6.1 Z变换与拉普拉斯变换的关系 247
思考题 247
6.6 离散系统的稳定性 247
6.6.2 离散系统的稳定性判定 250
思考题 252
6.7 离散系统的频率特性 252
6.7.1 离散信号的傅里叶变换 252
6.7.2 离散系统的频谱特性 253
思考题 255
6.8 离散系统Z域分析的MATLAB实现 256
本章小结 264
习题 265
7.1 引言 269
第7章 系统模拟与硬件实现 269
7.2 连续系统的模拟 270
7.2.1 连续系统的方框图表示法 270
7.2.2 系统的信号流图表示法 273
7.2.3 连续系统模拟的基本方法 277
7.2.4 连续系统模拟结构的形式 279
7.2.5 连续系统的有源RC电路实现 285
思考题 291
7.3 离散系统的模拟与硬件实现 292
7.3.1 离散系统的模拟 292
7.3.2 数字信号处理的概念 294
7.3.3 数字信号处理的硬件系统 297
7.4.1 基于查表法实现的基本硬件单元 298
7.4 数字滤波器的硬件实现 298
7.4.2 基于通用芯片的数字滤波器的硬件实现 300
思考题 306
7.5 DSP数字信号处理器概述 306
7.5.1 数字信号处理器的发展 307
7.5.2 数字信号处理器的特点 308
7.5.3 数字信号处理器的应用 310
本章小结 311
习题 312
附录A MATLAB简介 316
附录B 部分习题参考答案 331
参考文献 340