目 录
第l 章 信号与系统基本概念…………………………………………………… 1
1.1 引论 …………………………………………………………………… 1
1.2 信号的分类和典型信号 ……………………………………………… 4 l.3 信号的运算 …………………………………………………………… 16
1.4 信号的分解 …………………………………………………………… 23
1.5 系统模型及其分类 …………………………………………………… 26
1.6 线性时不变系统分析方法概述 ……………………………………… 32 习题 ………………………………………………………………………… 33
第2章 连续时间系统的时域分析……………………………………………… 37
2.1 系统响应的经典求解 ………………………………………………… 37
2.2 零输入响应与零状态响应 …………………………………………… 46
2.3 冲激响应与阶跃响应 ………………………………………………… 49
2.4 系统的卷积积分分析 ………………………………………………… 51
2.5 卷积积分的性质 ……………………………………………………… 57 习题 ………………………………………………………………………… 61
第3章 傅里叶变换分析………………………………………………………… 66
3.1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数 ……………………………… 66
3.2 典型周期信号的频谱 ………………………………………………… 76
3.3 非周期信号的频谱分析———傅里叶变换………………………… 83
3.4 典型非周期信号的频谱……………………………………………… 86
3.5 傅里叶变换的基本性质……………………………………………… 93
3.6 周期信号的傅里叶变换……………………………………………… 114
3.7 取样信号的傅里叶变换……………………………………………… 119
3.8 调制信号的傅里叶变换……………………………………………… 129
3.9 系统的频域分析 …………………………………………………… 137
3.10 信号的传输与滤波 ………………………………………………… 141 习题 ………………………………………………………………………… 148
第4章 拉普拉斯变换分析 …………………………………………………… 161
4.1 拉普拉斯变换的定义………………………………………………… 161
4.2 常用信号的拉普拉斯变换…………………………………………… 166
4.3 拉普拉斯变换的基本件质…………………………………………… 168
4.4. 拉普拉斯逆变换……………………………………………………… 181
4.5 微分方程的s 域求解………………………………………………… 188
4.6 s 域的元件模型 ……………………………………………………… 194 习题 ………………………………………………………………………… 199
第5章 连续时间系统的s 域分析……………………………………………… 204
5.1 系统函数与冲激响应………………………………………………… 204
5.2 零、极点分布与时域响应特性……………………………………… 208
5.3 零、极点分布与系统频率响应特性的关系………………………… 218
5.4 典型系统的频响特性………………………………………………… 221
5.5 全通系统和最小相位系统…………………………………………… 228
5.6 模拟滤波器的基本概念与设计方法………………………………… 231
5.7 系统模拟及信号流图………………………………………………… 240
5.8 系统的稳定性………………………………………………………… 249 习题 ………………………………………………………………………… 252
第6章 离散时间系统的时域分析 …………………………………………… 263
6.l 离散信号基础………………………………………………………… 263
6.2 离散时间系统与差分方程…………………………………………… 269
6.3 常系数线性差分方程的时域经典法求解…………………………… 275
6.4 零输入响应与零状态响应…………………………………………… 281
6.5 离散线性卷积………………………………………………………… 287 习题 ………………………………………………………………………… 291
第7章 离散时间系统的z 域分析 …………………………………………… 295
7.1 离散信号的z 变换…………………………………………………… 295
7.2 z 逆变换……………………………………………………………… 306
7.3 z 变换的基本性质…………………………………………………… 316
7.4 差分方程的z 变换求解 …………………………………………… 326
7.5 离散时间系统的系统函数 ………………………………………… 330
7.6 序列的傅里叶变换 ………………………………………………… 336
7.7 离散系统的频率响应 ……………………………………………… 340
7.8 数字滤波器的一般概念 …………………………………………… 346 习题 …………………………………………………………………………352
第8章 系统的状态变量分析 …………………………………………………359
8.1 系统的状态变量和状态方程…………………………………………359
8.2 连续时间系统状态方程的建立………………………………………362
8.3 离散时间系统状态方程的建立………………………………………368
8.4 连续时间系统状态方程的求解………………………………………370
8.5 离散时间系统状态方程的求解………………………………………374
8.6 由状态方程判断系统的稳定性………………………………………378 习题 …………………………………………………………………………279 附录A 卷积表 ………………………………………………………………… 384 附录B 常用周期信号的傅里叶级数表 ……………………………………… 385 附录C 常用信号的傅里叶变换表 …………………………………………… 387
附录D 几何级数的求值公式表 ……………………………………………… 392 附录E 代数方程根的分布判别法 …………………………………………… 393
E1 劳斯准则 ………………………………………………………………393 E2 朱里准则 ………………………………………………………………395 附录F 专业术语中英文对照表 ……………………………………………… 397 习题答案 …………………………………………………………………………406 参考文献 …………………………………………………………………………432
目 录
第l 章 信号与系统基本概念…………………………………………………… 1
1.1 引论 …………………………………………………………………… 1
1.2 信号的分类和典型信号 ……………………………………………… 4 l.3 信号的运算 …………………………………………………………… 16
1.4 信号的分解 …………………………………………………………… 23
1.5 系统模型及其分类 …………………………………………………… 26
1.6 线性时不变系统分析方法概述 ……………………………………… 32 习题 ………………………………………………………………………… 33
第2章 连续时间系统的时域分析……………………………………………… 37
2.1 系统响应的经典求解 ………………………………………………… 37
2.2 零输入响应与零状态响应 …………………………………………… 46
2.3 冲激响应与阶跃响应 ………………………………………………… 49
2.4 系统的卷积积分分析 ………………………………………………… 51
2.5 卷积积分的性质 ……………………………………………………… 57 习题 ………………………………………………………………………… 61
第3章 傅里叶变换分析………………………………………………………… 66
3.1 周期信号的频谱分析——傅里叶级数 ……………………………… 66
3.2 典型周期信号的频谱 ………………………………………………… 76
3.3 非周期信号的频谱分析———傅里叶变换………………………… 83
3.4 典型非周期信号的频谱……………………………………………… 86
3.5 傅里叶变换的基本性质……………………………………………… 93
3.6 周期信号的傅里叶变换……………………………………………… 114
3.7 取样信号的傅里叶变换……………………………………………… 119
3.8 调制信号的傅里叶变换……………………………………………… 129
3.9 系统的频域分析 …………………………………………………… 137
3.10 信号的传输与滤波 ………………………………………………… 141 习题 ………………………………………………………………………… 148
第4章 拉普拉斯变换分析 …………………………………………………… 161
4.1 拉普拉斯变换的定义………………………………………………… 161
4.2 常用信号的拉普拉斯变换…………………………………………… 166
4.3 拉普拉斯变换的基本件质…………………………………………… 168
4.4. 拉普拉斯逆变换……………………………………………………… 181
4.5 微分方程的s 域求解………………………………………………… 188
4.6 s 域的元件模型 ……………………………………………………… 194 习题 ………………………………………………………………………… 199
第5章 连续时间系统的s 域分析……………………………………………… 204
5.1 系统函数与冲激响应………………………………………………… 204
5.2 零、极点分布与时域响应特性……………………………………… 208
5.3 零、极点分布与系统频率响应特性的关系………………………… 218
5.4 典型系统的频响特性………………………………………………… 221
5.5 全通系统和最小相位系统…………………………………………… 228
5.6 模拟滤波器的基本概念与设计方法………………………………… 231
5.7 系统模拟及信号流图………………………………………………… 240
5.8 系统的稳定性………………………………………………………… 249 习题 ………………………………………………………………………… 252
第6章 离散时间系统的时域分析 …………………………………………… 263
6.l 离散信号基础………………………………………………………… 263
6.2 离散时间系统与差分方程…………………………………………… 269
6.3 常系数线性差分方程的时域经典法求解…………………………… 275
6.4 零输入响应与零状态响应…………………………………………… 281
6.5 离散线性卷积………………………………………………………… 287 习题 ………………………………………………………………………… 291
第7章 离散时间系统的z 域分析 …………………………………………… 295
7.1 离散信号的z 变换…………………………………………………… 295
7.2 z 逆变换……………………………………………………………… 306
7.3 z 变换的基本性质…………………………………………………… 316
7.4 差分方程的z 变换求解 …………………………………………… 326
7.5 离散时间系统的系统函数 ………………………………………… 330
7.6 序列的傅里叶变换 ………………………………………………… 336
7.7 离散系统的频率响应 ……………………………………………… 340
7.8 数字滤波器的一般概念 …………………………………………… 346 习题 …………………………………………………………………………352
第8章 系统的状态变量分析 …………………………………………………359
8.1 系统的状态变量和状态方程…………………………………………359
8.2 连续时间系统状态方程的建立………………………………………362
8.3 离散时间系统状态方程的建立………………………………………368
8.4 连续时间系统状态方程的求解………………………………………370
8.5 离散时间系统状态方程的求解………………………………………374
8.6 由状态方程判断系统的稳定性………………………………………378 习题 …………………………………………………………………………279 附录A 卷积表 ………………………………………………………………… 384 附录B 常用周期信号的傅里叶级数表 ……………………………………… 385 附录C 常用信号的傅里叶变换表 …………………………………………… 387
附录D 几何级数的求值公式表 ……………………………………………… 392 附录E 代数方程根的分布判别法 …………………………………………… 393
E1 劳斯准则 ………………………………………………………………393 E2 朱里准则 ………………………………………………………………395 附录F 专业术语中英文对照表 ……………………………………………… 397 习题答案 …………………………………………………………………………406 参考文献 …………………………………………………………………………432