基本信息

書名:信號與繫統

定價

作者:張小虹

出版社：西安電子科技大學出版社

出版日期：2018-03-01

ISBN：9787560648804

字數：487000

頁碼：320

版次：4

裝幀：平裝

開本：16開

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內容提要

本書以三大變換(拉普拉斯變換、傅裡葉變換和z變換)為主線，描述了信號與繫統的基本理論和分析方法；同時將經典理論與現代計算技術相結合，提高了授課效率，以期增強和加快讀者對本課程知識點的理解與掌握。本書在原版的基礎上進行了修訂，新增了MATLAB內容，以幫助讀者盡快掌握和應用MATLAB知識，提高計算和作圖能力。本書概念清晰、繫統性強、特色鮮明，符合當前強調素質教育的教學改革要求。全書敘述流暢，深入淺出，使用方便，利於自學。本書可作為高校通信、自動控制、電子信息類專業本科或大專教材，對相關專業的工程技術人員也是一本有益的自學教材和參考用書。

目錄

  章 信號與繫統

1.1 信號與繫統概述

1.2 信號及其分類

1.3 典型信號

1.3.1 常用連續信號

1.3.2 奇異信號

1.4 連續信號的運算

1.4.1 時移、折疊、尺度

1.4.2 微分與積分

1.4.3 信號的加(減)、乘(除)

1.5 連續信號的分解

1.5.1 規則信號的分解

1.5.2 信號的直流與交流分解

1.5.3 信號的奇偶分解

1.5.4 任意信號的分解

1.6 繫統及其響應

1.6.1 繫統的定義

1.6.2 繫統的初始狀態

1.6.3 繫統的響應

1.7 繫統的分類

1.7.1 動態繫統與靜態繫統

1.7.2 因果繫統與非因果繫統

1.7.3 連續時間繫統與離散時間繫統

1.7.4 線性繫統與非線性繫統

1.7.5 時變繫統與非時變繫統

1.8 LTI繫統分析方法

1.8.1 LTI繫統模型

1.8.2 LTI繫統分析方法

1.8.3 LTI繫統的微、積分性質

1.9 基於MATLAB的信號描述及其運算

1.9.1 常用信號的MATLAB程序

1.9.2 信號運算的MATLAB程序

習題

第二章 連續時間信號和繫統的時域分析

2.1 LTI繫統的數學模型與傳輸算子

2.1.1 建立LTI繫統的數學模型

2.1 I2用算子符號表示微分方程

2.1.3 用算子電路建立繫統數學模型

2.1.4 傳輸(轉移)算子H(p)

2.2 LTI因果繫統的零輸入響應

2.2.1 零輸入響應

2.2.2 初始條件標準化

2.3 LTI因果繫統的零狀態響應

2.3.1 單位衝激響應h(t)

2.3.2 繫統的零狀態響應y(t)

2.4 卷積及其性質

2.4.1 卷積

2.4.2 任意函數與卷積

2.4.3 卷積的性質

2.4.4 卷積的圖解法

2.4.5 卷積的微分與積分性質

2.5 LTI因果繫統的全響應及其經典方法求解

2.5.1 全響應

2.5.2 全響應的其他分解

2.5.3 經典法求解繫統微分方程

2.6 基於MATLAB的時域分析

2.6.1 求繫統的衝激響應與階躍響應

2.6.2 利用擴展函數conYwthn求時域卷積

2.6.3 響應時域求解的MATLAB程序

習題

第三章 連續時間信號和繫統的頻域表示與分析

3.1 周期信號的傅裡葉級數分析

3.1.1 三角形式傅裡葉級數

3.1.2 指數形式的傅裡葉級數

3.1 I3周期矩形脈衝頻譜

3.1.4 周期T及脈衝寬度r對頻譜的影響

3.1.5 周期信號的頻譜特點

3.2 周期信號的對稱性

3.2.1 信號對稱性與傅裡葉級數繫數關繫

3.2.2 坐標軸的影響

3.3 非周期信號的頻譜——傅裡葉變換

3.3.1 從傅裡葉級數到傅裡葉變換

3.3.2 常用函數的傅裡葉變換對

3.3.3 傅裡葉繫數Fu與頻譜函數F(w)的關繫

3.4 傅裡葉變換性質及定理

3.5 LTI繫統的頻域分析

3.5.1 繫統的頻響函數

3.5.2 繫統的頻域分析

3.6 無失真傳輸繫統

3.7 理想低通濾波器與物理可實現繫統

3.7.1 理想低通濾波器及其衝激響應

3.7.2 理想低通濾波器的階躍響應

3.7.3 頻帶寬度

3.7.4 物理可實現繫統

3.8 時域采樣與恢復(插值)

3.8.1 時域采樣

3.8.2 采樣定理

3.8.3 原信號的恢復

3.9 基於MATLAB的頻域分析

3.9.1 周期信號的傅裡葉級數展開與合成

3.9.2 常用信號傅裡葉正、反變換MATLAB程序

3.9.3 傅裡葉變換性質的MATLAB程序

3.9.4 時域采樣與恢復的MATLAB程序

習題

第四章 連續時間信號和繫統的復頻域

表示與分析

4.1 拉普拉斯變換

4.1.1 單邊拉普拉斯變換

4.1.2 常用函數的單邊拉普拉斯變換

4.1.3 雙邊拉普拉斯變換

4.1.4 拉普拉斯變換與傅裡葉變換的關繫

4.2 拉普拉斯變換的性質與定理

4.3 拉普拉斯反變換

4.3.1 部分分式展開法

4.3.2 留數法

4.4 LTI繫統的拉普拉斯變換分析法

4.4.1 用拉普拉斯變換求解線性微分方程

4.4.2 s域的網絡模型——運算電路法

4.5 繫統函數與復頻域分析法

4.5.1 繫統函數H(s)

4.5.2 繫統函數的零、極點

4.5.3 零、極點分布與時域特性

4.5.4 零、極點與各響應分量

4.5.5 零、極點分布與繫統頻域特性

4.5.6 全通繫統與 小相移繫統的零、極點分布

4.6 連續時間繫統的模擬及信號流圖

4.6.1 連續時間繫統的模擬(仿真)

4.6.2 繫統模擬的直接(卡爾曼)形式

4.6.3 其他形式的模擬

4.6.4 連續繫統的信號流圖表示

4.7 LTI連續繫統的穩定性

4.7.1 繫統穩定性分類

4.7.2 H(s)中m、n之間的限制

4.7.3 穩定繫統與繫統函數分母多項式繫數的關繫

4.7.4 羅斯穩定性準則

4.8 基於MATLAB的復頻域分析

4.8.1 拉氏變換的MATLAB程序

4.8.2 拉氏反變換的MATLAB程序

4.8.3 部分分式展開的MATLAB程序

4.8.4 求繫統零極點的MATLAB程序

4.8.5 繫統頻響作圖的MATLAB程序

4.8.6 繫統模擬的MATLAB程序

4.8.7 反饋繫統的MATLAB程序

4.8.8 根軌跡的MATLAB程序

習題

第五章 離散時間繫統的時域分析

5.1 離散序列與基本運算

5.1.1 離散時間信號——序列的描述

5.1.2 常用典型序列

5.1.3 序列的運算

5.2 LTI離散時間繫統的數學模型及其求解方法

5.2.1 LTI離散繫統

5.2.2 LTl離散繫統的數學模型一差分方程

5.2.3 線性差分方程的求解方法

5.3 離散時間繫統的零輸人響應

5.3.1 一階線性時不變離散繫統的零輸入響應

5.3.2 N階線性時不變離散繫統的零輸入響應

5.4 離散時間繫統的零狀態響應

5.4.1 離散繫統的轉移(傳輸)算子

5.4.2 單位脈衝響應h(n)

5.4.3 零狀態響應

5.5 離散序列卷積(和)

5.5.1 卷積的性質

5.5.2 卷積的運算

5.6 離散時間繫統的完全響應與繫統特性-

5.6.1 繫統完全響應的時域求解方法

5.6.2 用經典法求解完全響應

5.6.3 繫統完全響應分解

5.6.4 繫統特性

5.7 基於MATLAB的離散時域分析

5.7.1 序列的MATLAB程序

5.7.2 序列運算的MATLAB擴展程序

5.7.3 序列運算的MATLAB程序

5.7.4 序列能量的MATLAB程序

5.7.5 繫統響應求解的MATLAB程序

習題

第六章 z變換及其應用

6.1 z變換的定義

6.2 z變換收斂區及典型序列z變換

6.2.1 z變換的收斂區

6.2.2 典型序列的z變換

6.3 z變換的性質與定理

6.4 逆z變換

6.4.1 留數法

6.4.2 冪級數展開法

6.4.3 部分分式法

6.5 離散繫統的復頻域分析

6.5.1 利用z變換求解差分方程

6.5.2 z變換與拉普拉斯(傅裡葉)變換的關繫

6.6 繫統函數與繫統特性

6.6.1 繫統函數

6.6.2 H(z)的零、極點分布與時域特性

6.6.3 繫統的因果穩定性

6.7 離散繫統的模擬

6.7.1 IIR繫統的直接(卡爾曼)形式

6.7.2 IIR繫統的級聯形式

6.7.3 IIR繫統的並聯形式

6.7.4 FIR繫統的直接形式(橫截型、卷積型)

6.7.5 FIR繫統的級聯形式

6.8 基於MATLAB的離散頻域分析

6.8.1 z變換的MATLAB程序

6.8.2 z反變換的MATLAB程序

6.8.3 求解繫統響應及作圖的MATLAB程序

6.8.4 求繫統零極點及作圖的MATIAB程序

6.8.5 繫統模擬的MATLAB程序

習題

參考文獻

作者介紹

序言