信号与系统电子书

内容提要

前言

第1章 信号与系统概论

1.1 信号与系统的概念

1.2 信号及其分类

1.2.1 连续时间信号和离散时间信号

1.2.2 周期信号和非周期信号

1.2.3 能量信号和功率信号

1.2.4 非确定信号与确定信号

1.2.5 因果信号与非因果信号

1.2.6 常用信号

1.3 信号的基本运算

1.3.1 相加和相乘

1.3.2 平移、反转和尺度变换

1.3.3 微分与积分

1.4 阶跃信号和冲激信号

1.4.1 单位阶跃信号

1.4.2 单位冲激信号

1.4.3 冲激函数与阶跃函数的关系

1.4.4 广义函数

1.4.5 冲激函数的性质

1.5 系统的描述

1.5.1 系统的数学模型

1.5.2 系统的框图

1.6 系统的分类和特性

1.6.1 系统的分类

1.6.2 线性特性

1.6.3 时不变特性

1.6.4 因果性

1.6.5 稳定性

1.7 线性时不变系统分析方法

习题1

第2章 连续系统的时域分析

2.1 连续系统的数学模型

2.1.1 连续系统数学模型的建立

2.1.2 系统模拟

2.2 连续系统的响应

2.2.1 微分方程的经典解

2.2.2 系统初始条件

2.3 冲激响应与阶跃响应

2.3.1 冲激响应

2.3.2 阶跃响应

2.4 卷积积分

2.4.1 卷积的定义

2.4.2 卷积的图解

2.5 卷积的性质

2.5.1 卷积的代数运算

2.5.2 卷积的微分与积分

2.5.3 函数与冲激函数的卷积

2.5.4 卷积的时移性质

习题2

第3章 连续系统的频域分析

3.1 信号的正交分解

3.1.1 正交函数与正交函数集

3.1.2 信号的正交分解

3.2 周期信号的傅里叶级数分解

3.2.1 三角函数形式的傅里叶级数

3.2.2 指数形式的傅里叶级数

3.3 周期信号的频谱

3.3.1 周期信号的频谱

3.3.2 周期矩形脉冲信号的频谱

3.3.3 周期信号的功率

3.4 非周期信号的频谱

3.4.1 傅里叶变换

3.4.2 典型非周期信号的频谱

3.5 傅里叶变换的性质

3.5.1 线性性质

3.5.2 时移性质

3.5.3 频移性质

3.5.4 尺度变换性质

3.5.5 对称性质

3.5.6 卷积定理

3.5.7 时域微分和积分性质

3.5.8 频域微分和积分性质

3.6 周期信号的傅里叶变换

3.7 连续系统的频域分析

3.7.1 频率响应

3.7.2 无失真传输条件

3.7.3 理想低通滤波器的特性

3.8 采样定理

3.8.1 时域采样定理

3.8.2 频域采样定理

习题3

第4章 连续系统的复频域分析

4.1 拉普拉斯变换

4.1.1 从傅里叶变换到双边拉普拉斯变换

4.1.2 拉普拉斯变换的收敛域

4.1.3 单边拉普拉斯变换

4.1.4 常用函数的拉普拉斯变换对

4.2 拉普拉斯变换的性质

4.2.1 线性性质

4.2.2 时移性质

4.2.3 复频移特性

4.2.4 尺度变换性质

4.2.5 时域微分性质

4.2.6 时域积分性质

4.2.7 卷积定理

4.2.8 复频域微分

4.2.9 复频域积分

4.2.10 初值定理和终值定理

4.3 拉普拉斯逆变换

4.4 连续系统的复频域分析

4.4.1 拉普拉斯变换求解微分方程

4.4.2 拉普拉斯变换法分析电路

4.5 系统函数与系统特性

4.5.1 系统函数H（s）

4.5.2 系统函数的零、极点

4.5.3 系统的因果性和稳定性

4.6 连续系统的表示

4.6.1 连续系统的框图表示

4.6.2 连续系统的信号流图表示

习题4

第5章 离散系统的时域分析

5.1 离散信号

5.1.1 离散信号的数学描述

5.1.2 常见的离散信号

5.2 离散系统的时域分析

5.2.1 离散系统的数学模型

5.2.2 差分方程的求解

5.2.3 零输入响应和零状态响应

5.3 单位序列响应与单位阶跃响应

5.3.1 单位序列响应

5.3.2 单位阶跃响应

5.4 卷积和

5.4.1 卷积和的定义

5.4.2 卷积和的性质

5.4.3 卷积和的应用

习题5

第6章 离散系统的z域分析

6.1 z变换

6.1.1 从拉普拉斯变换到z变换

6.1.2 z变换的定义

6.1.3 z变换的收敛域

6.2 z变换的性质

6.2.1 线性性质

6.2.2 移位性质

6.2.3 z域尺度性质

6.2.4 z域微分性质

6.2.5 z域积分性质若

6.2.6 n域反转

6.2.7 卷积定理

6.2.8 部分和性质

6.2.9 初值定理

6.2.10 终值定理

6.3 逆z变换

6.3.1 幂级数展开法

6.3.2 部分分式展开法

6.4 离散系统的z域分析

6.4.1 差分方程的Z域解

6.4.2 系统函数H（z）

6.4.3 离散系统函数的零、极点

6.4.4 离散系统的因果性和稳定性

习题6

第7章 系统的状态变量分析

7.1 状态方程

7.1.1 状态变量和状态方程

7.1.2 状态方程和输出方程的一般形式

7.2 连续系统状态方程的求解

7.2.1 连续系统状态方程的时域解

7.2.2 连续系统状态方程的s域解

7.3 离散系统状态方程的求解

7.3.1 离散系统状态方程的时域解

7.3.2 离散系统状态方程的z域解

习题7

附录

附录1 卷积积分表

附录2 卷积和表

附录3 常用周期信号的傅里叶系数表

附录4 常用非周期信号的傅里叶变换表

附录5 常用信号的拉普拉斯变换表

附录6 常用信号的z变换表

部分习题参考答案

习题1

习题2

习题3

习题4

习题5

习题6

习题7

参考文献