信號與系統

本書主要講授信號與系統的概念、原理以及應用方法，全書共分為8章，每章配有大量的例題以及基於MATLAB的求解程序。第1章介紹信號的概念、分類、運算方法以及正交分解方法；系統的概念、分類、性質以及描述方法。第2章介紹系統的時域分析方法。第3章介紹週期信號的傅里葉級數展開方法以及非週期信號的傅里葉變換方法，傅里葉變換的性質，並通過這兩種變換引入信號頻譜和帶寬的概念。第4章介紹信號與系統的虛頻域分析方法，即傅里葉分析方法，包括無失真傳輸系統、採樣系統、濾波器等具體實際系統的分析方法和頻率響應特性。第5章介紹信號的拉普拉斯變換和逆變換方法，拉普拉斯變換的性質。第6章介紹拉普拉斯變換在信號與系統分析中的應用方法，包括微分方程、框圖以及電路等不同描述方式系統的分析方法，以及基於系統函數H(s)的一般系統的分析和設計方法。第7章介紹離散時間信號與系統的時域、z域分析方法。第8章簡單介紹短時傅里葉變換和小波變換，包括小波變換應用實例及MATLAB程序。

本書配有微課視頻、電子教案、教學大綱、實驗大綱及實驗課件。可以作為高等院校電氣、電子、信息、計算機等專業本科生、專科生的教材，也可供相關領域的工程技術人員參考。 ^[2] 

第1章信號與系統的基本概念

1.1信號的基本概念

1.1.1信息與信號

1.1.2信號的屬性及其描述

1.1.3信號的分類

1.1.4常用的基本信號

1.1.5信號的基本運算

1.1.6信號的分解

1.2系統的基本概念

1.2.1電路與系統

1.2.2系統的性質

1.2.3系統的描述

1.2.4系統分類

1.3信號與系統

1.3.1信號分析方法

1.3.2系統分析方法

1.3.3信號與系統分析方法的應用

本章小結

習題

第2章線性時不變系統的時域分析

2.1引言

2.2連續時間LTI系統的經典分析法

2.2.1齊次解yh(t)

2.2.2特解yp(t)

2.2.3完全解

2.2.4實際系統的初始條件和初始狀態

2.3連續時間LTI系統的現代分析法

2.3.1零輸入響應yx(t)

2.3.2零狀態響應yf(t)

2.4單位衝激響應

2.4.1單位衝激響應的相關特性

2.4.2LTI系統衝激響應h(t)的求取方法

2.4.3卷積積分的系統意義

2.5階躍響應

本章小結

習題

第3章傅里葉級數與傅里葉變換

3.1引言

3.2傅里葉級數

3.2.1傅里葉級數的三種形式

3.2.2波形合成和誤差分析的MATLAB實現

3.2.3週期信號的頻譜

3.2.4週期信號的功率

3.2.5函數的對稱性與傅里葉係數的關係

3.3傅里葉變換

3.3.1從傅里葉級數到傅里葉變換

3.3.2非週期信號的頻譜

3.4常用信號的傅里葉變換

3.5傅里葉變換的性質

3.6週期信號的傅里葉變換

3.6.1一般週期信號的傅里葉變換

3.6.2衝激函數序列的傅里葉變換

3.7傅里葉逆變換的計算方法

本章小結

習題

第4章傅里葉分析方法在系統分析中的應用

4.1系統的頻率響應函數

4.2傅里葉分析方法

4.3無失真傳輸系統

4.3.1失真的概念

4.3.2無失真傳輸系統

4.4理想低通濾波器

4.4.1理想低通濾波器的特性

4.4.2信號通過理想低通濾波器

4.4.3物理可實現濾波器的約束條件

4.4.4物理可實現低通濾波器

4.5採樣定理

4.5.1時域低通採樣定理

4.5.2時域帶通採樣定理

4.5.3頻域採樣定理

4.6調製與解調

4.7頻分複用

4.8時分複用

4.9希爾伯特變換

本章小結

習題

第5章拉普拉斯變換

5.1拉普拉斯變換的定義

5.2拉普拉斯變換的收斂域

5.2.1雙邊拉普拉斯變換的收斂域

5.2.2單邊拉普拉斯變換的收斂域

5.3單邊拉普拉斯變換的性質

5.4單邊拉普拉斯變換的零點和極點

5.5拉普拉斯逆變換

5.5.1查表法

5.5.2部分分式展開法

本章小結

習題

第6章拉普拉斯變換在系統分析中的應用

6.1連續時間LTI系統的複頻域分析

6.1.1微分方程定義系統的複頻域分析

6.1.2RLC系統的複頻域分析

6.2連續時間LTI系統的s域框圖描述

6.3連續時間LTI系統的系統函數H(s)

6.3.1系統函數的定義

6.3.2系統函數的不同表現形式

6.3.3系統函數的典型計算方法

6.4系統函數零極點分佈與系統時域特性及穩定性的關係

6.4.1系統函數的零極點

6.4.2系統函數的極點分佈與單位衝激響應的關係

6.4.3系統函數H(s)和激勵F(s)的極點分佈與自由響應、強迫響應的關係

6.4.4系統函數H(s)的極點分佈與系統穩定性的關係

6.5基於H(s)零極點位置選擇的系統綜合設計

6.5.1系統函數H(s)零極點分佈與系統頻響特性H(jω)的關係

6.5.2全通系統設計

6.5.3最小相移系統設計

6.5.4巴特沃斯濾波器設計

6.6信號流圖

6.6.1信號流圖中的術語定義

6.6.2基於信號流圖計算系統函數

6.7系統模擬

6.7.1直接型

6.7.2級聯型

6.7.3並聯型

6.8基於系統函數H（s）的一般系統的分析和設計方法

本章小結

習題

第7章離散信號與系統分析

7.1離散信號及運算

7.1.1常用的時域離散信號

7.1.2時域離散信號運算

7.2離散系統時域分析

7.2.1採樣系統的差分方程描述

7.2.2差分方程的經典解法

7.2.3LTI離散系統的零輸入響應和零狀態響應

7.2.4單位序列響應和單位階躍響應

7.3z變換及其性質

7.3.1z變換及其收斂域

7.3.2z變換與拉普拉斯變換的關係

7.3.3因果序列z變換的性質

7.3.4逆z變換

7.4離散系統的z域分析

7.4.1差分方程的變換域解法

7.4.2系統函數H(z)

7.4.3離散系統的z域框圖

7.4.4離散系統函數H(z)的極點分佈與系統特性之間的關係

7.5離散系統的頻率響應特性

本章小結

習題

第8章從傅里葉變換到小波變換

8.1引言

8.2窗口傅里葉變換與時頻分析

8.2.1窗口傅里葉變換

8.2.2Gabor變換

8.2.3時間頻率局域化

8.2.4窗口傅里葉變換的瞬時分辨率

8.3小波變換

8.3.1連續小波變換

8.3.2二進制小波

8.4小波變換的應用及其舉例

本章小結

習題

參考文獻 ^[2]