第1章 信号 1
1.1 信号的概念 1
1.2 信号的分类 3
1.2.1 连续信号与离散信号 3
1.2.2 周期信号与非周期信号 5
1.2.3 能量信号与功率信号 6
1.2.4 确定信号与随机信号 6
1.2.5 因果信号与反因果信号 7
1.3 基本连续时间信号 7
1.3.1 直流信号 8
1.3.2 正弦型信号 8
1.3.3 指数信号 9
1.3.4 复指数信号 9
1.3.5 符号信号 10
1.3.6 单位阶跃信号 10
1.3.7 单位斜坡信号 11
1.3.8 单位冲激信号 11
1.3.9 单位冲激偶信号 14
1.3.10 单位门信号 16
1.3.11 钟形脉冲信号 17
1.4 连续时间信号的运算 17
1.4.1 算术运算 17
1.4.2 奇、偶信号的运算 18
1.4.3 时移运算 19
1.4.4 翻转运算 19
1.4.5 尺度变换 19
1.4.6 微分和积分 21
1.4.7 分解与合成 21
1.4.8 卷积积分 21
1.4.9 信号作图 27
1.5 学习提示 28
习题1 29
第2章 系统 32
2.1 系统的概念 32
2.2 系统的激励、响应与状态 33
2.3 系统的分类 35
2.3.1 简单系统与复杂系统 35
2.3.2 连续系统与离散系统 35
2.3.3 线性系统与非线性系统 36
2.3.4 时变系统与时不变系统 39
2.3.5 因果系统与非因果系统 40
2.3.6 动态系统与静态系统 41
2.3.7 开环系统与闭环系统 42
2.3.8 稳定系统与非稳定系统 42
2.3.9 集中参数系统与分布参数系统 43
2.3.10 可逆系统与不可逆系统 43
2.4 LTI系统的模型 44
2.4.1 LTI系统的数学模型 44
2.4.2 LTI系统的数学建模 45
2.4.3 LTI系统的框图模型 46
2.5 LTI系统的分析方法 48
2.6 学习提示 49
习题2 49
第3章 连续系统的时域分析 51
3.1 微分方程分析法 52
3.1.1 经典分析法 52
3.1.2 响应分解分析法 55
3.2 冲激响应和阶跃响应 62
3.2.1 冲激响应 62
3.2.2 阶跃响应 64
3.3 算子分析法 67
3.3.1 微分算子与传输算子 67
3.3.2 利用传输算子求得冲激响应 70
3.4 卷积分析法 71
3.5 系统动态性、可逆性及因果性的判断 74
3.5.1 动态性判断 74
3.5.2 可逆性判断 75
3.5.3 因果性判断 75
3.6 学习提示 75
习题3 75
第4章 周期信号作用下的连续系统实频域分析 79
4.1 正交函数 80
4.1.1 正交函数集 80
4.1.2 三角函数集 81
4.1.3 虚指数函数集 81
4.2 傅里叶级数 82
4.2.1 傅里叶级数的三角形式 82
4.2.2 函数对称性与傅里叶系数的关系 84
4.2.3 傅里叶级数的指数形式 87
4.2.4 傅里叶级数的特性 89
4.3 信号频谱 93
4.3.1 频谱的概念 93
4.3.2 频谱的特点 96
4.4 傅里叶级数分析法 100
4.4.1 系统函数 100
4.4.2 分析方法 101
4.5 学习提示 103
习题4 104
第5章 非周期信号作用下的连续系统实频域分析 106
5.1 傅里叶变换的概念 106
5.2 典型非周期信号的傅里叶变换 109
5.2.1 门信号 109
5.2.2 单边指数信号 110
5.2.3 双边指数信号 111
5.2.4 单位直流信号 111
5.2.5 单位冲激信号 112
5.2.6 符号信号 112
5.2.7 单位阶跃信号 114
5.3 傅里叶变换的特性 114
5.3.1 线性特性 114
5.3.2 时移特性 115
5.3.3 频移特性 116
5.3.4 尺度变换 117
5.3.5 对称特性 119
5.3.6 卷积特性 121
5.3.7 时域微分 123
5.3.8 时域积分 124
5.3.9 调制特性 125
5.3.10 能量守恒 126
5.4 周期信号的傅里叶变换 127
5.5 傅里叶逆变换的求法 128
5.6 非周期信号作用下的系统分析法 129
5.6.1 系统模型分析法 129
5.6.2 系统函数分析法 130
5.6.3 信号分解分析法 131
5.7 周期信号作用下的系统分析法 133
5.8 希尔伯特变换 135
5.9 傅里叶变换分析法的优势与不足 136
5.10 学习提示 137
习题5 137
第6章 连续系统的复频域分析 140
6.1 拉普拉斯变换的概念 140
6.2 常用信号的拉普拉斯变换 144
6.3 周期信号的拉普拉斯变换 145
6.4 拉普拉斯变换的特性 145
6.4.1 线性特性 145
6.4.2 时移特性 146
6.4.3 复频移特性 147
6.4.4 尺度变换 148
6.4.5 时域微分 148
6.4.6 时域积分 150
6.4.7 卷积定理 151
6.4.8 初值定理 152
6.4.9 终值定理 152
6.4.10 频域微分 153
6.4.11 频域积分 154
6.5 拉普拉斯逆变换的求法 155
6.6 复频域系统函数分析法 159
6.6.1 系统函数 159
6.6.2 系统函数分析法 161
6.7 复频域系统模型分析法 163
6.7.1 系统数学模型分析法 163
6.7.2 系统电路模型分析法 165
6.8 复频域信号分解分析法 169
6.9 时域法、频域法和复频域法的关系 171
6.10 学习提示 172
习题6 172
第7章 系统的模拟与稳定性分析 176
7.1 系统的模拟 176
7.1.1 基本运算器 176
7.1.2 系统框图模拟 177
7.1.3 系统流图模拟 180
7.2 系统的稳定性分析 189
7.2.1 系统的稳定性 189
7.2.2 系统函数H（s）的零点、极点分析 191
7.2.3 稳定性与收敛域和极点的关系 196
7.2.4 基于R-H准则的稳定性判定法 196
7.3 系统可控性与可观性的基本概念 202
7.4 学习提示 204
习题7 204
第8章 离散信号与离散系统的时域分析 208
8.1 基本离散信号 208
8.1.1 周期序列 208
8.1.2 正弦型序列 208
8.1.3 复指数序列 210
8.1.4 指数序列 211
8.1.5 单位阶跃序列 211
8.1.6 单位脉冲序列 211
8.1.7 z序列 212
8.2 离散信号的基本运算 212
8.2.1 四则运算 212
8.2.2 时移 214
8.2.3 翻转 214
8.2.4 累加和 214
8.2.5 差分 215
8.2.6 尺度变换 215
8.2.7 卷积和 216
8.2.8 序列的能量 220
8.2.9 序列的单位序列表示 220
8.3 离散系统 221
8.3.1 离散系统的概念 221
8.3.2 离散系统的特性 221
8.4 离散系统时域描述法 222
8.4.1 差分方程描述法 222
8.4.2 算子描述法 223
8.4.3 脉冲响应描述法 225
8.5 离散系统时域分析法 225
8.5.1 时域经典分析法 225
8.5.2 单位脉冲响应 228
8.5.3 单位阶跃响应 230
8.5.4 响应分解分析法 230
8.6 系统记忆性、可逆性与因果性的判断 236
8.7 学习提示 237
习题8 237
第9章 离散信号与离散系统的z域分析 241
9.1 z变换的概念 241
9.2 典型序列的z变换 243
9.3 z变换的特性 244
9.4 z逆变换的求法 248
9.5 z域和s域之间的关系 251
9.6 离散系统的z域分析法 253
9.6.1 差分方程分析法 253
9.6.2 系统函数分析法 256
9.6.3 序列分解分析法 259
9.7 离散系统的模拟 260
9.8 离散系统的稳定性分析 261
9.9 离散系统的频域分析法 263
9.9.1 离散傅里叶级数 263
9.9.2 离散傅里叶变换 264
9.9.3 离散系统傅里叶变换分析法 264
9.9.4 离散系统的频率特性 265
9.10 离散系统与连续系统概念对比 267
9.11 学习提示 267
习题9 268
第10章 系统的状态空间分析 271
10.1 系统的状态空间描述 271
10.2 系统的状态方程 273
10.3 状态模型建立方法 275
10.3.1 电路图建立法 275
10.3.2 模拟图建立法 277
10.3.3 数学模型建立法 279
10.4 状态模型求解方法 283
10.4.1 复频域求解法 283
10.4.2 时域求解法 287
10.4.3 eAt的计算 290
10.5 稳定性判别 291
10.6 可控性与可观性的判断 292
10.7 学习提示 293
习题10 293
第11章 信号与系统分析理论及方法的应用 297
11.1 无失真传输系统 297
11.2 均衡系统 299
11.3 滤波系统 300
11.3.1 理想滤波器 301
11.3.2 实际滤波器 303
11.4 调制／解调系统 304
11.4.1 DSB调制系统 304
11.4.2 DSB解调系统 305
11.4.3 AM调制系统 306
11.4.4 AM解调系统 307
11.5 学习提示 312
习题11 312
附录A 部分习题参考答案 314
参考文献 338