信號(hào)與系統(tǒng)（第二版）

第1章 信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念
1.0 信號(hào)與系統(tǒng)
1.1 信號(hào)的描述和分類
1.1.1 信號(hào)的描述
1.1.2 信號(hào)的分類
1.2 信號(hào)的基本特性
1.3 信號(hào)的基本運(yùn)算
1.3.1 相加和相乘
1.3.2 翻轉(zhuǎn)、平移和展縮
1.3.3 信號(hào)的導(dǎo)數(shù)和積分
1.3.4 信號(hào)的差分和迭分
1.4 階躍信號(hào)和沖激信號(hào)
1.4.1 連續(xù)時(shí)間階躍信號(hào)
1.4.2 連續(xù)時(shí)間沖激信號(hào)
1.4.3 廣義函數(shù)和δ函數(shù)性質(zhì)
1.4.4 階躍序列和脈沖序列
1.5 系統(tǒng)的描述
1.5.1 系統(tǒng)模型
1.5.2 系統(tǒng)的輸入輸出描述
1.5.3 系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
1.5.4 系統(tǒng)的框圖表示
1.6 系統(tǒng)的特性和分類
1.6.1 線性特性
1.6.2 時(shí)不變特性
1.6.3 因果性
1.6.4 穩(wěn)定性
1.6.5 系統(tǒng)的分類
1.7 信號(hào)與系統(tǒng)的分析方法
習(xí)題一
第2章 連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析
2.0 引言
2.1 連續(xù)時(shí)間基本信號(hào)
2.1.1 奇異信號(hào)
2.1.2 正弦信號(hào)
2.1.3 指數(shù)信號(hào)
2.2 卷積積分
2.2.1 卷積的定義
2.2.2 卷積的圖解機(jī)理
2.2.3 卷積性質(zhì)
2.2.4 常用信號(hào)的卷積公式
2.3 系統(tǒng)的微分算子方程
2.3.1 微分算子和積分算子
2.3.2 LTI系統(tǒng)的微分算子方程
2.3.3 電路系統(tǒng)算子方程的建立
2.4 連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)
2.4.1 系統(tǒng)初始條件
2.4.2 零輸入響應(yīng)算子方程
2.4.3 簡單系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)
2.4.4 一般系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)
2.5 連續(xù)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)
2.5.1 連續(xù)信號(hào)的δ（t）分解
2.5.2 基本信號(hào)δ（t）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
2.5.3 一般信號(hào)f（t）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
2.5.4 零狀態(tài)響應(yīng)的另一個(gè)計(jì)算公式
2.6 系統(tǒng)微分方程的經(jīng)典解法
2.6.1 齊次解和特解
2.6.2 響應(yīng)的完全解
習(xí)題二
第3章 連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析
3.0 引言
3.1 信號(hào)的正交分解
3.1.1 矢量的正交分解
3.1.2 信號(hào)的正交分解
3.2 周期信號(hào)的連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)
3.2.1 三角形式的傅里葉級(jí)數(shù)
3.2.2 指數(shù)形式的傅里葉級(jí)數(shù)
3.3 周期信號(hào)的頻譜
3.3.1 周期信號(hào)的頻譜
3.3.2 周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)
3.3.3 周期信號(hào)的功率
3.4 非周期信號(hào)的連續(xù)時(shí)間傅里葉變換
3.4.1 傅里葉變換
3.4.2 非周期信號(hào)的頻譜函數(shù)
3.4.3 典型信號(hào)的傅里葉變換
3.5 傅里葉變換的性質(zhì)
3.6 周期信號(hào)的傅里葉變換
3.7 連續(xù)信號(hào)的抽樣定理
3.7.1 信號(hào)的時(shí)域抽樣定理
3.7.2 周期脈沖抽樣
3.7.3 頻域抽樣
3.8 連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析
3.8.1 基本信號(hào)ejωt激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
3.8.2 一般信號(hào)f（t）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
3.8.3 無失真?zhèn)鬏敆l件
3.8.4 理想低通濾波器的特性
習(xí)題三
第4章 連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的S域分析
4.0 引言
4.1 拉普拉斯變換
4.1.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換
4.1.2 雙邊拉普拉斯變換的收斂域
4.1.3 單邊拉普拉斯變換
4.1.4 常用信號(hào)的單邊拉普拉斯變換
4.2 單邊拉普拉斯變換的性質(zhì)
4.3 單邊拉普拉斯逆變換
4.3.1 查表法
4.3.2 部分分式展開法
4.3.3 反演積分法
4.4 連續(xù)系統(tǒng)的S域分析
4.4.1 連續(xù)信號(hào)的S域分解
4.4.2 基本信號(hào)est激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
4.4.3 一般信號(hào)f（t）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
4.5 系統(tǒng)微分方程的S域解
4.6 RLC系統(tǒng)的S域分析
4.6.1 KCL、 KVL的S域形式
4.6.2 系統(tǒng)元件的S域模型
4.6.3 RLC系統(tǒng)的S域模型及分析方法
4.7 連續(xù)系統(tǒng)的表示和模擬
4.7.1 連續(xù)系統(tǒng)的方框圖表示
4.7.2 連續(xù)系統(tǒng)的信號(hào)流圖表示
4.7.3 連續(xù)系統(tǒng)的模擬
4.8 系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性
4.8.1 H（s）的零點(diǎn)和極點(diǎn)
4.8.2 H（s）的零、 極點(diǎn)與時(shí)域響應(yīng)
4.8.3 H（s）與系統(tǒng)的頻率特性
4.8.4 H（s）與系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.8.5 拉普拉斯變換與傅里葉變換
習(xí)題四
第5章 離散信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析
5.0 引言
5.1 離散時(shí)間基本信號(hào)
5.1.1 離散時(shí)間信號(hào)
5.1.2 離散時(shí)間基本信號(hào)
5.2 卷積和
5.2.1 卷積和的定義
5.2.2 卷積和的性質(zhì)
5.2.3 常用序列的卷積和公式
5.3 離散系統(tǒng)的算子方程
5.3.1 LTI離散時(shí)間系統(tǒng)
5.3.2 離散系統(tǒng)算子方程
5.4 離散系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)
5.4.1 簡單系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)
5.4.2 一般系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)
5.5 離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)
5.5.1 離散信號(hào)的時(shí)域分解
5.5.2 基本信號(hào)δ（k）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
5.5.3 一般信號(hào)f（k）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
5.6 系統(tǒng)差分方程的經(jīng)典解法
習(xí)題五
第6章 離散信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析
6.0 引言
6.1 周期信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)
6.1.1 離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)
6.1.2 離散時(shí)間周期信號(hào)的頻譜
6.2 非周期信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉變換
6.2.1 離散時(shí)間傅里葉變換
6.2.2 常用信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉變換
6.3 周期序列的離散時(shí)間傅里葉變換
6.4 離散時(shí)間傅里葉變換的性質(zhì)
6.5 離散傅里葉變換（DFT）
6.5.1 離散傅里葉變換的引入
6.5.2 DFT的計(jì)算
6.6 DFT的性質(zhì)
6.7 快速傅里葉變換（FFT）簡介
6.7.1 DFT矩陣WE及其因子化
6.7.2 基2 FFT概述
6.8 離散系統(tǒng)的頻域分析
6.8.1 基本信號(hào)ejωk激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
6.8.2 一般信號(hào)f（k）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
習(xí)題六
第7章 離散信號(hào)與系統(tǒng)的Z域分析
7.0 引言
7.1 Z變換
7.1.1 Z變換的定義
7.1.2 Z變換的收斂域
7.1.3 常用序列的Z變換
7.2Z 變換的性質(zhì)
7.3Z 逆變換
7.4 離散系統(tǒng)的Z域分析
7.4.1 離散信號(hào)的Z域分解
7.4.2 基本信號(hào)zk激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
7.4.3 一般信號(hào)f（k）激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng)
7.5 離散系統(tǒng)差分方程的Z域解
7.5.1 差分方程的Z域解
7.5.2 離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
7.6 離散系統(tǒng)的表示和模擬
7.6.1 離散系統(tǒng)的方框圖表示
7.6.2 離散系統(tǒng)的信號(hào)流圖表示
7.6.3 離散系統(tǒng)的模擬
7.7 系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性
7.7.1 H（z）的零點(diǎn)和極點(diǎn)
7.7.2 H（z）的零、 極點(diǎn)與時(shí)域響應(yīng)
7.7.3 H（z）與離散系統(tǒng)頻率響應(yīng)
7.7.4 H（z）與離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性
7.7.5 Z域與S域的關(guān)系
習(xí)題七
第8章 系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析
8.0 引言
8.1 狀態(tài)空間描述
8.1.1 狀態(tài)變量和狀態(tài)空間
8.1.2 狀態(tài)模型和狀態(tài)空間方程
8.2 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的建立
8.2.1 直接編寫法
8.2.2 由時(shí)域模型建立狀態(tài)空間方程
8.2.3 由系統(tǒng)函數(shù)建立狀態(tài)空間方程
8.3 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的求解
8.3.1 狀態(tài)空間方程的時(shí)域解法
8.3.2 eAt的計(jì)算
8.3.3 狀態(tài)空間方程的S域解法
8.4 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析
8.4.1 狀態(tài)空間方程的建立
8.4.2 狀態(tài)空間方程的時(shí)域解法
8.4.3 狀態(tài)空間方程的Z域解法
8.5 系統(tǒng)函數(shù)矩陣與系統(tǒng)穩(wěn)定性
習(xí)題八
第9章 隨機(jī)信號(hào)通過線性系統(tǒng)分析
9.0 引言
9.1 隨機(jī)信號(hào)的概念
9.1.1 隨機(jī)過程和隨機(jī)信號(hào)的概念
9.1.2 隨機(jī)信號(hào)的分布函數(shù)和概率密度
9.2 連續(xù)隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征
9.2.1 均值
9.2.2 方差
9.2.3 自相關(guān)函數(shù)和自協(xié)方差函數(shù)
9.2.4 互相關(guān)函數(shù)和互協(xié)方差函數(shù)
9.2.5 功率密度譜Sx（jω）和互譜密度Sxy（jω）
9.3 離散隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征
9.3.1 均值、 均方值和方差
9.3.2 相關(guān)函數(shù)和協(xié)方差函數(shù)
9.3.3 功率密度譜和互譜密度
9.4 線性連續(xù)系統(tǒng)分析
9.4.1 時(shí)域分析
9.4.2 頻域分析
9.5 線性離散系統(tǒng)分析
9.5.1 時(shí)域分析
9.5.2 Z域分析和頻域分析
9.6 白噪聲通過線性系統(tǒng)分析
習(xí)題九
第10章 MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)分析中的應(yīng)用
10.0 引言
10.1 MATLAB基礎(chǔ)
10.1.1 MATLAB語言的特點(diǎn)
10.1.2 MATLAB工作環(huán)境簡介
10.1.3 學(xué)習(xí)MATLAB的基本方法
10.2 信號(hào)的MATLAB表示
10.2.1 連續(xù)信號(hào)的MATLAB表示
10.2.2 離散信號(hào)的MATLAB表示
10.2.3 信號(hào)基本運(yùn)算的MATLAB實(shí)現(xiàn)
10.3 用MATLAB實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)域分析
10.3.1 連續(xù)系統(tǒng)沖激響應(yīng)的求解
10.3.2 連續(xù)系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的求解
10.3.3 離散系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的求解
10.3.4 離散系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)的求解
10.3.5 離散卷積和的計(jì)算
10.4 用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析
10.4.1 周期信號(hào)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)
10.4.2 非周期信號(hào)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)
10.4.3 用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析
10.5 用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)系統(tǒng)的S域分析
10.5.1 MATLAB實(shí)現(xiàn)部分分式展開
10.5.2 H（s）的零極點(diǎn)與系統(tǒng)特性的MATLAB計(jì)算
10.5.3 用MATLAB計(jì)算拉普拉斯變換
10.6 用MATLAB實(shí)現(xiàn)離散系統(tǒng)的Z域分析
10.6.1 部分分式展開的MATLAB實(shí)現(xiàn)
10.6.2 利用MATLAB計(jì)算H（z）的零極點(diǎn)與系統(tǒng)特性
10.6.3 利用MATLAB計(jì)算Z變換
10.7 MATLAB在系統(tǒng)狀態(tài)空間分析中的應(yīng)用
10.7.1 系統(tǒng)微分方程到狀態(tài)空間方程的轉(zhuǎn)換
10.7.2 系統(tǒng)狀態(tài)空間方程到系統(tǒng)函數(shù)矩陣H（s）的計(jì)算
10.7.3 用MATLAB求解連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程
10.7.4 用MATLAB求解離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程
習(xí)題十
附錄
附錄A 部分分式展開
附錄B 矩陣函數(shù)
附錄C 周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表
附錄D 傅里葉變換表
附錄E 序列的離散時(shí)間傅里葉變換表
附錄F 單邊拉普拉斯變換表
附錄 GZ變換表
各章習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)