第1章 引言 1
第2章 连续时间信号的时域分析 5
2.1 信号的分类 5
2.2 常用的连续时间信号 6
2.3 奇异信号 8
2.3.1 单位斜变信号 8
2.3.2 单位阶跃信号 8
2.3.3 单位冲激信号 9
2.3.4 冲激偶信号 12
2.4 信号的运算 13
2.4.1 信号的基本运算 13
2.4.2 信号的卷积运算 16
2.5 连续信号的分解 22
2.6 MATLAB的操作界面及连续信号的表示 24
关键知识点概要 27
综合习题 30
第3章 连续时间系统的时域分析 32
3.1 系统的数学模型及其分类 32
3.2 系统的性质 34
3.3 线性时不变系统的微分方程表示及其经典求解 37
3.3.1 线性时不变系统分析方法概述 37
3.3.2 线性时不变系统数学模型的建立 38
3.3.3 微分方程的经典求解 39
3.3.4 初始条件的确定 41
3.4 零输入响应与零状态响应 45
3.5 冲激响应与阶跃响应 47
3.6 线性时不变系统的卷积积分分析 49
3.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 51
关键知识点概要 53
综合习题 56
第4章 离散时间信号与系统的时域分析 58
4.1 离散时间信号——序列 58
4.1.1 离散时间信号的表示 58
4.1.2 典型序列 59
4.1.3 序列的运算 61
4.2 离散时间系统 65
4.2.1 离散时间系统及其性质 65
4.2.2 线性常系数差分方程 67
4.2.3 线性常系数差分方程的经典解法 69
4.3 线性时不变（LTI）离散时间系统的单位样值响应 73
4.3.1 零输入响应与零状态响应 73
4.3.2 单位样值响应 74
4.3.3 LTI离散时间系统的卷积和分析 75
4.3.4 LTI离散时间系统的因果性和稳定性 77
4.4 用MATLAB产生和实现离散时间信号和系统 78
关键知识点概要 80
综合习题 82
第5章 连续时间信号的变换域分析 84
5.1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数 84
5.1.1 傅里叶级数的三角形式 84
5.1.2 傅里叶级数的复指数形式 85
5.1.3 周期信号的频谱及其特点 86
5.1.4 具有对称性的周期信号的频谱 88
5.1.5 吉伯斯现象 91
5.2 常用周期信号的频谱 93
5.2.1 周期矩形脉冲信号 93
5.2.2 周期锯齿脉冲信号 96
5.2.3 周期三角脉冲信号 96
5.2.4 周期半波余弦信号 96
5.2.5 周期全波余弦信号 97
5.3 非周期信号的频谱——傅里叶变换 98
5.4 典型非周期信号的频谱 100
5.5 傅里叶变换的基本性质 104
5.6 周期信号的傅里叶变换 118
5.7 拉普拉斯变换 122
5.7.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 122
5.7.2 拉普拉斯变换的收敛域 123
5.7.3 典型信号的拉普拉斯变换 125
5.8 拉普拉斯变换的基本性质 126
5.9 拉普拉斯逆变换 134
5.9.1 部分分式展开法 135
5.9.2 留数法 137
5.10 连续信号的频域与复频域的MATLAB分析 138
关键知识点概要 141
综合习题 146
第6章 连续时间系统的变换域分析 148
6.1 系统响应的拉氏变换求解 148
6.1.1 微分方程的拉氏变换求解 148
6.1.2 s域的元件模型 151
6.2 系统函数与冲激响应 155
6.3 零、极点分布与时域响应特性 158
6.3.1 零点与极点的概念 158
6.3.2 零、极点分布与时域响应特性 159
6.3.3 自由响应与强迫响应、暂态响应与稳态响应 162
6.4 零、极点分布与系统频率响应特性的关系 165
6.4.1 频率响应特性的定义 165
6.4.2 频响特性的矢量作图法 166
6.5 典型系统的频响特性 168
6.6 全通系统和最小相位系统 174
6.7 系统模拟及信号流图 177
6.7.1 系统的框图 177
6.7.2 信号流图 178
6.7.3 系统模拟 180
6.8 系统的稳定性 186
6.9 MATLAB在连续系统变换域分析中的应用 189
关键知识点概要 192
综合习题 194
第7章 傅里叶变换的应用 196
7.1 信号的传输与滤波 196
7.1.1 无失真传输 196
7.1.2 理想滤波器 197
7.2 信号的采样 202
7.2.1 信号采样的概念 202
7.2.2 采样信号的傅里叶变换 203
7.2.3 时域采样定理 205
7.2.4 从采样信号恢复连续信号 207
7.3 调制与解调 211
7.3.1 调制的概念及分类 211
7.3.2 调幅信号的傅里叶变换 212
7.3.3 解调的概念 215
7.4 信号的频域采样与复用 218
7.4.1 信号的频域采样 218
7.4.2 频分复用与时分复用 220
7.5 MATLAB在信息处理与通信中的应用 221
关键知识点概要 223
综合习题 224
第8章 离散时间信号与系统的变换域分析 227
8.1 序列的z变换及其收敛域 227
8.1.1 z变换的定义 227
8.1.2 z变换的收敛域 228
8.1.3 典型序列的z变换 230
8.1.4 s平面到z平面的映射 231
8.2 z逆变换 233
8.3 z变换的基本性质 236
8.3.1 线性 236
8.3.2 时移性 236
8.3.3 z域微分 238
8.3.4 序列指数加权 239
8.3.5 序列反褶 240
8.3.6 卷积定理 240
8.3.7 初值和终值定理 241
8.3.8 帕斯瓦尔定理 242
8.4 序列的傅里叶变换 242
8.5 LTI离散时间系统的系统函数 245
8.5.1 系统函数与单位样值响应 246
8.5.2 系统函数与线性常系数差分方程 247
8.5.3 系统函数与系统的因果性 248
8.5.4 系统函数与系统的稳定性 249
8.6 LTI离散时间系统的频响特性 251
8.6.1 频响特性的定义 251
8.6.2 频响特性与系统函数的零、极点矢量作图 252
8.7 数字滤波器的一般概念 256
8.7.1 数字滤波器原理 257
8.7.2 数字滤波器结构框图及信号流图 258
8.8 用MATLAB在变换域分析和实现离散时间信号和系统 262
关键知识点概要 264
综合习题 268
第9章 系统的状态变量分析法 270
9.1 系统的状态变量和状态方程 270
9.2 连续时间系统状态方程的建立 273
9.2.1 系统状态方程的直接编写 273
9.2.2 系统状态方程的间接编写 274
9.3 连续时间系统状态方程的求解 278
9.4 离散时间系统状态方程的建立 282
9.4.1 根据给定系统的差分方程确定状态方程 282
9.4.2 根据给定系统的框图或流图建立状态方程 283
9.5 离散时间系统状态方程的求解 284
9.6 由状态方程判断系统的稳定性 287
9.7 系统的状态变量分析法的MATLAB实现 289
关键知识点概要 291
综合习题 292
习题答案 294