本書全面繫統地論述了信號與線性時不變繫統分析的基本概念、基本理論和基本分析方法及其應用。本書在**版的基礎上，增加了大量Matlab程序，繫統地論述了如何用Matlab對信號與繫統進行分析和仿真。全書共9章，內容包括：信號與繫統的基本概念，LTI繫統的時域分析，連續時間信號與繫統傅裡葉分析，離散時間信號與繫統傅裡葉分析，調制與采樣，s域分析，z變換，繫統理論，狀態變量分析。

本書全面繫統地論述了信號與線性時不變繫統分析的基本概念、基本 理論和基本分析方法及其應用。本書在第一版的基礎上，增加了大量 Matlab程序，繫統地論述了如何用Matlab對信號與繫統進行分析和仿真。 全書共9章，內容包括：信號與繫統的基本概念，LTI繫統的時域分析，連 續時間信號與繫統傅裡葉分析，離散時間信號與繫統傅裡葉分析，調制與 采樣，s域分析，z變換，繫統理論，狀態變量分析。 全書在取材上注重內容和結構的完整性，著重於信號分析和繫統分析 ，加強了與信號處理和繫統設計等領域的聯繫，增加了一些在工程上有著 廣泛應用背景的基本概念和基本分析方法，尤其是著名仿真軟件的引入。 同時，在取材上也體現了課程應用領域的演變，課程教學和內，容安排上 的發展，注重經典理論與新技術的融合。教材內容適用於不同學時的教學 課程，可根據不同學時和教學要求，靈活組合授課內容。 本書可作為通信工程專業、信息工程專業、電子信息工程專業、自控 類和計算機專業等工科或理科信號與繫統課程的教材，也可以供從事信息 獲取、處理、傳輸等相關專業學習和工作的研究生、教師和科技工作者參 考。

1 信號與繫統的基本概念
1.0 引言
1.1 信號與繫統的基本概念
1.1.1 信號的描述與信號的分類
1.1.2 繫統的表示與分類
1.2 基本的連續時間信號
1.2.1 連續時間復指數信號與正弦信號
1.2.2 奇異信號
1.2.3 其他連續時間信號
1.3 基本的離散時間信號
1.3.1 單位脈衝序列和單位階躍序列及其相關序列
1.3.2 離散時間復指數信號與正弦信號
1.4 信號的組合運算與自變量變換
1.4.1 信號的組合運算
1.4.2 信號的自變量變換
1.5 繫統的描述
1.5.1 繫統的模型
1.5.2 繫統的互聯
1.6 繫統的基本性質
1.6.1 線性繫統和非線性繫統
1.6.2 時變繫統和時不變繫統
1.6.3 增量線性繫統
1.6.4 記憶繫統與無記憶繫統
1.6.5 因果性與因果繫統
1.6.6 可逆性與可逆繫統
1.6.7 繫統的穩定性
習題1
2　LTI繫統的時域分析
2.0 引言
2.1 連續時間LTI繫統的時域分析
2.1.1 信號的脈衝分解：用＆（￡）表示連續時間信號
2.1.2 連續時間LTI繫統的卷積積分與單位衝激響應
2.1.3 卷積積分的圖示法
2.1.4 卷積積分的性質
2.2 離散時間LTI繫統的時域分析
2.2.1 離散時間信號的脈衝分解：用&[N]表示離散時間信號
2.2.2 離散時間LTI繫統的卷積和與單位脈衝響應
2.2.3 卷積和的性質
2.3 單位衝激/脈衝響應與LTI繫統性質
2.3.1 LTI繫統的可逆性與可逆繫統
2.3.2 LTI繫統的穩定性
2.3.3 LTI繫統的因果性
2.3.4 LTI繫統的單位階躍響應
2.3.5 LTI繫統的特征函數
2.4 LTI繫統的微分、差分方程描述
2.4.1 連續時間LTI繫統微分方程描述及其經典解法
2.4.2 離散時間LTI繫統的數學模型及其差分方程的經典求解
2.5 LTI繫統的響應分解：零狀態響應和零輸入響應
2.6 LTI繫統的框圖表示
2.7 LTI繫統的Matlab求解與仿真
2.7.1 連續時間LTI繫統的求解
2.7.2 離散時間LTI繫統的求解
2.7.3 卷積計算
2.7.4 LTI繫統的仿真
習題2
3　連續時間信號與繫統的頻域分析
3.0 引言
3.1 連續時間周期信號的諧波復指數信號表示：連續時間傅裡葉級數
3.1.1 連續時間傅裡葉級數
3.1.2 典型周期信號的傅裡葉級數展開
3.1.3 連續時間傅裡葉級數的收斂與周期信號傅裡葉級數的近似表示
3.2 非周期信號的復指數信號的表示：連續時間傅裡葉變換
3.2.1 非周期信號的傅裡葉變換的導出
3.2.2 連續時間傅裡葉變換的收斂性
3.2.3 典型連續時間信號的傅裡葉變換對
3.3 連續時間周期信號的傅裡葉變換
3.4 連續時間傅裡葉變換的性質
3.4.1 線性性質
3.4.2 時移性質
3.4.3 頻移性質
3.4.4 共軛性及共軛對稱性
3.4.5 微分與積分
3.4.6 時間與頻率的尺度變換
3.4.7 對偶性
3.4.8 帕斯瓦爾(Paseval)定理
3.4.9 時域卷積性質
3.4.10 調制性質(頻域卷積)
3.5 連續時間LTI繫統的頻域分析
3.5.1 連續時間LTI繫統的頻率響應
3.5.2 連續時間LTI繫統的零狀態響應的頻域求解
3.5.3 用線性常繫數微分方程表征的LTI繫統
3.5.4 周期信號激勵下的繫統響應
3.5.5 電路繫統的頻域求解
3.5.6 信號的不失真傳輸
3.5.7 信號的濾波與理想濾波器
3.5.8 利用Matlab實現頻域的數值求解
習題3
4 離散時間信號與繫統的頻域分析
4.0 引言
4.1 離散時間周期信號的諧波表示：離散時間傅裡葉級數(DFS)
4.2 離散時間非周期信號的復指數表示：離散時間傅裡葉變換(DTFT)
4.2.1 離散時間傅裡葉變換的導出
4.2.2 離散時間傅裡葉變換的收斂性
4.2.3 典型離散時間非周期信號的傅裡葉變換對
4.3 離散時間周期信號的傅裡葉變換
4.4 離散時間傅裡葉變換的性質
4.4.1 離散時間傅裡葉變換的周期性
4.4.2 線性性質
4.4.3 時域平移與頻域平移性質
4.4.4 共軛與共軛對稱性
4.4.5 時域差分與累加
4.4.6 時域擴展
4.4.7 頻域微分
4.4.8 時域卷積和性質
4.4.9 調制性質
4.4.10 帕斯瓦爾定理
4.5 對偶性
4.5.1 離散傅裡葉級數的對偶性
4.5.2 離散時間傅裡葉變換與連續時間傅裡葉級數之間的對偶性
4.6 離散時間LTI繫統的頻域分析
4.6.1 離散時間LTI繫統的頻率響應
4.6.2 離散時間LTI繫統的零狀態響應的頻域求解
4.6.3 用線性常繫數差分方程表征的LTI繫統
4.6.4 離散時間信號的濾波與理想濾波器
4.7 基於Matlab的離散時間信號與LTI繫統分析
4.7.1 離散時間周期信號傅裡葉級數的計算
4.7.2 **可和序列的頻譜計算與顯示
4.7.3 根據差分方程計算繫統的頻率響應
習題4
5 采樣與調制
5.0 引言
5.1 連續時間信號的時域采樣定理
5.1.1 衝激串采樣：采樣定理
5.1.2 用樣值序列重建或表示連續時間信號
5.1.3 零階保持采樣
5.2 信號的欠采樣
5.3 離散時間信號的時域采樣定理
5.3.1 脈衝串采樣
5.3.2 離散時間信號的抽取與內插
5.4 連續時間繫統的離散時間實現
5.5 正弦載波幅度調制
5.5.1 雙邊帶正弦載波幅度調制(DSB)與同步解調
5.5.2 頻分復用
5.6 脈衝幅度調制(PAM)
5.6.1 自然采樣與時分復用(TDM)
5.6.2 平頂采樣形式的脈衝幅度調制
5.7 希爾伯特變換與信號的正交表示
5.8 離散時間信號正弦幅度調制
習題5
6 信號與繫統的復頻域分析
6.0 引言
6.1 拉普拉斯變換
6.1.1 從傅裡葉變換到拉普拉斯變換
6.1.2 拉氏變換的收斂域
6.1.3 拉氏變換的幾何表示：零極點圖
6.1.4 χ(t)的時域特性與其拉氏變換χ(s)收斂域的關繫
6.2 常用信號的拉氏變換對
6.3 雙邊拉氏變換的性質
6.4 周期信號與抽樣信號的拉氏變換
6.5 拉氏反變換
6.6 單邊拉氏變換及性質
6.7 連續時間LTI繫統的復頻域分析
6.7.1 繫統函數
6.7.2 S域的元件模型
6.7.3 全響應的求解
6.7.4 繫統函數代數屬性和方框圖表示
6.8 用Matlab實現連續時間信號與繫統的復頻域分析
習題6
7 Z變換
7.0 引言
7.1 雙邊Z變換
7.2 Z變換的收斂域
7.3 Z變換的幾何表示：零極點圖
7.4 Z變換的性質
7.5 常用信號的Z變換對
7.6 Z反變換
7.6.1 冪級數展開法(長除法)
7.6.2 部分分式展開法
7.6.3 圍線積分法(留數法)
7.7 單邊Z變換
7.8 單邊Z變換的性質
7.9 LTI繫統的Z域分析
7.9.1 繫統函數與繫統性質
7.9.2 線性常繫數差分方程的Z域求解
7.9.3 繫統函數的方框圖表示
7.10 利用Matlab進行Z域分析舉例
習題7
8 繫統理論
8.0 引言
8.1 繫統函數與時域特性
8.1.1 連續時間LTI繫統
8.1.2 離散時間LTI繫統
8.2 繫統函數與穩定繫統的頻域特性
8.2.1 連續時間LTI繫統
8.2.2 離散時間LTI繫統
8.2.3 二階繫統
8.3 理想濾波器的逼近與頻率變換
8.3.1 巴特沃思濾波器
8.3.2 頻率變換
8.4 因果繫統的穩定性準則
8.4.1 因果連續時間繫統的穩定性準則
8.4.2 因果離散時間繫統的穩定性準則
8.5 線性反饋繫統的根軌跡分析法
8.5.1 線性反饋繫統
8.5.2 閉環極點方程
8.5.3 根軌跡的端點：K=0和|K|=+∞時的閉環極點
8.5.4 角判據：根軌跡的相角條件
8.5.5 根軌跡的性質
8.6 奈奎斯特穩定性判據
8.6.1 圍線映射的基本性質
8.6.2 連續時間LTI反饋繫統的奈奎斯特判據
8.6.3 離散時間LTI反饋繫統的奈奎斯特判據
8.7 基於Matlab的繫統頻率響應與穩定性分析方法
8.7.1 波特圖
8.7.2 奈奎斯特圖
8.7.3 根軌跡
習題8
9 狀態變量分析
9.0 引言
9.1 繫統的狀態與狀態變量
9.2 繫統的信號流圖表示
9.3 連續時間繫統狀態方程的建立
9.3.1 由電路圖直接建立狀態方程
9.3.2 由微分方程來建立狀態方程
9.3.3 由繫統函數來建立狀態方程
9.4 連續時間繫統狀態方程的求解
9.4.1 用拉氏變換求解狀態變量與輸出響應
9.4.2 狀態方程的時域解法
9.5 離散時間繫統狀態方程的建立
9.5.1 由差分方程來建立狀態方程
9.5.2 由繫統函數來建立狀態方程
9.6 離散時間繫統狀態方程的求解
9.7 由狀態方程判斷繫統的穩定性
9.8 狀態矢量的線性變換
9.9 繫統的可控制性和可觀察性
9.10 利用Matlab進行狀態空間分析舉例
習題9
部分習題答案
參考文獻