●1信號與繫統的基本概念110引言111信號與繫統的基本概念2111信號的描述與信號的分類2112繫統的表示與分類612基本的連續時間信號7121連續時間復指數信號與正弦信號7122奇異信號9123其他連續時間信號1413基本的離散時間信號15131單位脈衝序列和單位階躍序列及其相關序列15132離散時間復指數信號與正弦信號1814信號的組合運算與自變量變換21141信號的組合運算21142信號的自變量變換2315繫統的描述26151繫統的模型26152繫統的互聯2716繫統的基本性質28161線性繫統和非線性繫統28162時變繫統和時不變繫統28163增量線性繫統29164記憶繫統與無記憶繫統29165因果性與因果繫統29166可逆性與可逆繫統30167繫統的穩定性30習題1302LTI繫統的時域分析3520引言3521連續時間LTI繫統的時域分析35211信號的脈衝分解：用δ(t)表示連續時間信號35212連續時間LTI繫統的卷積積分與單位衝激響應37213卷積積分的圖示法38214卷積積分的性質4022離散時間LTI繫統的時域分析45221離散時間信號的脈衝分解：用δ［n］表示離散時間信號45222離散時間LTI繫統的卷積和與單位脈衝響應47223卷積和的性質4923單位衝激/脈衝響應與LTI繫統性質50231LTI繫統的可逆性與可逆繫統50232LTI繫統的穩定性52233LTI繫統的因果性53234LTI繫統的單位階躍響應53235LTI繫統的特征函數5424LTI繫統的微分、差分方程描述56241連續時間LTI繫統微分方程描述及其經典解法562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6125LTI繫統的響應分解：零狀態響應和零輸入響應6326LTI繫統的框圖表示6827LTI繫統的Matlab求解與仿真70271連續時間LTI繫統的求解70272離散時間LTI繫統的求解73273卷積計算74274LTI繫統的仿真75習題2773連續時間信號與繫統的頻域分析8330引言833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84311連續時間傅裡葉級數84312典型周期信號的傅裡葉級數展開863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9132非周期信號的復指數信號的表示：連續時間傅裡葉變換94321非周期信號的傅裡葉變換的導出94322連續時間傅裡葉變換的收斂性96323典型連續時間信號的傅裡葉變換對9733連續時間周期信號的傅裡葉變換10134連續時間傅裡葉變換的性質103341線性性質103342時移性質103343頻移性質104344共軛性及共軛對稱性105345微分與積分106346時間與頻率的尺度變換109347對偶性110348帕斯?叨≒aseval）定理112349時域卷積性質1123410調制性質（頻域卷積）11335連續時間LTI繫統的頻域分析116351連續時間LTI繫統的頻率響應116352連續時間LTI繫統的零狀態響應的頻域求解118353用線性常繫數微分方程表征的LTI繫統119354周期信號激勵下的繫統響應121355電路繫統的頻域求解122356信號的不失真傳輸124357信號的濾波與理想濾波器126358利用Matlab實現頻域的數值求解129習題31314離散時間信號與繫統的頻域分析13740引言13741離散時間周期信號的諧波表示：離散時間傅裡葉級數（DFS）1374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）141421離散時間傅裡葉變換的導出141422離散時間傅裡葉變換的收斂性144423典型離散時間非周期信號的傅裡葉變換對14543離散時間周期信號的傅裡葉變換14844離散時間傅裡葉變換的性質150441離散時間傅裡葉變換的周期性150442線性性質150443時域平移與頻域平移性質150444共軛與共軛對稱性150445時域差分與累加151446時域擴展152447頻域微分154448時域卷積和性質154449調制性質1554410帕斯瓦爾定理15545對偶性158451離散傅裡葉級數的對偶性1594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16046離散時間LTI繫統的頻域分析161461離散時間LTI繫統的頻率響應161462離散時間LTI繫統的零狀態響應的頻域求解163463用線性常繫數差分方程表征的LTI繫統164464離散時間信號的濾波與理想濾波器16647基於Matlab的離散時間信號與LTI繫統分析167471離散時間周期信號傅裡葉級數的計算167472絕對可和序列的頻譜計算與顯示168473根據差分方程計算繫統的頻率響應168習題41695采樣與調制17850引言17851連續時間信號的時域采樣定理178511衝激串采樣：采樣定理179512用樣值序列重建或表示連續時間信號181513零階保持采樣18552信號的欠采樣18553離散時間信號的時域采樣定理187531脈衝串采樣188532離散時間信號的抽取與內插18954連續時間繫統的離散時間實現19255正弦載波幅度調制197551雙邊帶正弦載波幅度調制（DSB）與同步解調198552頻分復用19956脈衝幅度調制（PAM）200561自然采樣與時分復用（TDM）200562平頂采樣形式的脈衝幅度調制20257希爾伯特變換與信號的正交表示20258離散時間信號正弦幅度調制205習題52076信號與繫統的復頻域分析21360引言21361拉普拉斯變換213611從傅裡葉變換到拉普拉斯變換213612拉氏變換的收斂域214613拉氏變換的幾何表示：零極點圖215614x(t)的時域特性與其拉氏變換X(s)收斂域的關繫21662常用信號的拉氏變換對21963雙邊拉氏變換的性質22164周期信號與抽樣信號的拉氏變換22565拉氏反變換22666單邊拉氏變換及性質23067連續時間LTI繫統的復頻域分析232671繫統函數232672件模型235673全響應的求解238674繫統函數代數屬性和方框圖表示23968用Matlab實現連續時間信號與繫統的復頻域分析242習題62467Z變換24970引言24971雙邊Z變換24972Z變換的收斂域25173Z變換的幾何表示：零極點圖25474Z變換的性質25575常用信號的Z變換對25976Z反變換260761冪級數展開法（長除法）260762部分分式展開法262763圍線積分法（留數法）26377單邊Z變換26478單邊Z變換的性質26579LTI繫統的Z域分析267791繫統函數與繫統性質267792線性常繫數差分方程的Z域求解269793繫統函數的方框圖表示272710利用Matlab進行Z域分析舉例274習題72788繫統理論28280引言28281繫統函數與時域特性282811連續時間LTI繫統282812離散時間LTI繫統28582繫統函數與穩定繫統的頻域特性288821連續時間LTI繫統288822離散時間LTI繫統290823二階繫統29283理想濾波器的逼近與頻率變換298831巴特沃思濾波器299832頻率變換30184因果繫統的穩定性準則304841因果連續時間繫統的穩定性準則304842因果離散時間繫統的穩定性準則30585線性反饋繫統的根軌跡分析法306851線性反饋繫統306852閉環極點方程307853根軌跡的端點：K=0和K=+ 時的閉環極點308854角判據：根軌跡的相角條件308855根軌跡的性質31086奈奎斯特穩定性判據315861圍線映射的基本性質315862連續時間LTI反饋繫統的奈奎斯特判據316863離散時間LTI反饋繫統的奈奎斯特判據31987基於Matlab的繫統頻率響應與穩定性分析方法3208??1波特圖320872奈奎斯特圖321873根軌跡322習題83239狀態變量分析32890引言32891繫統的狀態與狀態變量32992繫統的信號流圖表示32993連續時間繫統狀態方程的建立333931由電路圖直接建立狀態方程334932由微分方程來建立狀態方程337933由繫統函數來建立狀態方程33894連續時間繫統狀態方程的求解342941用拉氏變換求解狀態變量與輸出響應342942狀態方程的時域解法34495離散時間繫統狀態方程的建立348951由差分方程來建立狀態方程348952由繫統函數來建立狀態方程34996離散時間繫統狀態方程的求解35097由狀態方程判斷繫統的穩定性35398狀態矢量的線性變換35499繫統的可控制性和可觀察性357910利用Matlab進行狀態空間分析舉例360習題9366部分習題答案370參考文獻385

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。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，尤其是有名仿真軟件的引入。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、自控等

於慧敏 著