信號與系統——理論、方法與應用

目錄

第1章信號與系統的基本概念

微課視頻157分鐘

1.1概述

1.2信號的概念

1.2.1信號的定義

1.2.2信號的分類

1.3基本連續時間信號及其時域特性

1.4信號的時域變換

1.5信號的時域運算

1.6信號的時域分解

1.7系統的概念

1.8系統的描述

1.9線性時不變系統的性質

1.10線性時不變系統分析

本章小結

本章習題

科學家故事

第2章系統的時域分析

微課視頻73分鐘

2.1LTI連續系統的響應

2.1.1經典時域分析方法

2.1.2關於0-和0+值

2.1.3LTI連續系統的零輸入響應

2.1.4LTI連續系統的零狀態響應

2.1.5LTI連續系統的全響應

2.2連續系統的沖激響應

2.3卷積積分

2.3.1卷積積分的定義

2.3.2卷積積分的圖解

2.3.3卷積積分的性質

2.4LTI離散系統的響應

2.4.1疊代法

2.4.2經典法

2.4.3LTI離散系統的零輸入響應

2.4.4LTI離散系統的零狀態響應

2.5離散系統的單位序列響應

2.6序列卷積和

2.6.1卷積和的定義

2.6.2卷積和的圖解

2.6.3卷積和的列表法

2.6.4卷積和的性質

本章小結

本章習題

科學家故事

第3章傅裏葉變換與系統的頻域分析

微課視頻275分鐘

3.1信號在正交函數集中的分解

3.1.1正交函數集

3.1.2信號的正交分解

3.2周期信號的傅裏葉級數

3.2.1三角形式的傅裏葉級數

3.2.2波形的對稱性與諧波特性

3.2.3指數形式的傅裏葉級數

3.2.4周期信號的平均功率

3.3周期信號的頻譜

3.3.1周期信號頻譜簡介

3.3.2周期矩形脈沖信號的頻譜

3.4非周期信號的頻譜

3.4.1傅裏葉變換

3.4.2典型非周期信號的傅裏葉變換

3.5傅裏葉變換的性質

3.5.1線性

3.5.2奇偶虛實性

3.5.3對稱性

3.5.4尺度變換特性

3.5.5時移特性

3.5.6頻移特性

3.5.7卷積定理

3.5.8時域微分和積分

3.5.9頻域微分和積分

3.5.10相關定理

3.6能量譜與功率譜

3.6.1能量譜

3.6.2功率譜

3.7周期信號的傅裏葉變換

3.7.1正弦函數與余弦函數的傅裏葉變換

3.7.2一般周期信號的傅裏葉變換

3.7.3傅裏葉系數與傅裏葉變換的關系

3.8LTI系統的頻域分析

3.8.1頻率響應

3.8.2非周期信號激勵下系統的響應

3.8.3周期信號激勵下系統的響應

3.8.4無失真傳輸

3.8.5理想低通濾波器

3.9取樣定理

3.9.1信號的取樣

3.9.2時域取樣定理

3.9.3頻域取樣定理

本章小結

本章習題

科學家故事

第4章連續時間系統的復頻域分析

微課視頻91分鐘

4.1拉普拉斯變換

4.1.1拉普拉斯變換介紹

4.1.2拉普拉斯變換存在的條件和收斂域

4.1.3單邊拉普拉斯變換

4.2拉普拉斯變換的性質

4.2.1線性

4.2.2尺度變換

4.2.3時移特性

4.2.4復頻域平移特性

4.2.5時域微分、積分特性

4.2.6卷積定理

4.2.7復頻域微分和積分特性

4.2.8初值定理和終值定理

4.3拉普拉斯逆變換

4.3.1查表法

4.3.2部分分式展開法

4.4復頻域分析

4.4.1微分方程的變換解

4.4.2系統函數與系統沖激響應和階躍響應

4.4.3系統s域框圖

4.4.4電路s域模型

4.4.5拉普拉斯變換和傅裏葉變換

本章小結

本章習題

科學家故事

第5章線性時不變系統的Z域分析

5.1離散信號的Z變換

5.1.1Z變換定義

5.1.2Z變換的收斂域

5.1.3典型序列的Z變換

5.2Z變換的基本性質

5.3逆Z變換

5.4LTI離散系統的Z域分析

5.4.1Z變換求解差分方程

5.4.2系統的Z域框圖

5.4.3Z域系統函數

5.5系統函數與系統特性

5.5.1Z域系統函數H(z)的零極點分析

5.5.2離散時間系統的穩定性

本章小結

本章習題

科學家故事

第6章系統函數

微課視頻49分鐘

6.1系統函數及其特性

6.1.1系統函數

6.1.2系統的零點和極點

6.2系統函數與時域、頻域之間的關系

6.2.1系統函數與時域的關系

6.2.2系統函數與頻域的關系

6.3系統的穩定性和因果性

6.3.1系統的穩定性

6.3.2系統的因果性

6.4信號流圖與系統結構的實現

6.4.1信號流圖

6.4.2系統結構的實現

本章小結

本章習題

科學家故事

第7章系統的狀態變量分析

微課視頻30分鐘

7.1狀態變量與狀態方程

7.1.1狀態與狀態變量的概念

7.1.2狀態方程和輸出方程

7.2連續系統狀態方程的建立

7.2.1由電路圖直接建立狀態方程

7.2.2由輸入輸出方程建立狀態方程

7.2.3由狀態方程列輸入輸出方程

7.3連續系統狀態方程的求解

7.3.1用拉普拉斯變換法求解狀態方程

7.3.2系統函數矩陣與系統穩定性的判斷

本章小結

本章習題

科學家故事

附錄A常用英漢術語對照

參考文獻