信號與系統（第2版·微課視頻版）

本書深入系統地闡述信號與系統的基本理論和分析方法。全書共10章，內容包括：信號與系統的一般概念，連續時間信號與系統的時域分析、頻域分析、復頻域分析，連續時間信號的採樣，離散時間信號與系統的時域分析、z域分析、頻域分析，以及系統的狀態空間分析。全書突出信號與系統的基本概念、分析方法以及知識脈絡。每章開篇的導引設問和結尾的結語、知識ＭＡＰ形成本課程的整體知識框架；穿插於內容中的問題思考、深入分析、提示、訣竅等幫助讀者更好地理解並掌握相關知識，增加本書的可讀性；大量精編的例題著重於強化概念和分析思路；電子版的知識解析對每章的核心內容或者難以理解的知識點進行深入剖析；單元測驗題庫著重理解概念；額外補充習題意在學習提高。 本書可作為電子信息類、電氣工程類、自動化類、電腦類等專業“信號與系統”課程的本科生教材，也可作為相關專業“信號與系統”課程的研究生入學考試參考書，或從事相關領域工作的科技人員的基礎理論參考書。

目錄

第1章信號與系統的一般概念

1.1信號的描述及分類

1.1.1信號的描述

1.1.2信號的分類

1.2系統的概念及描述

1.3信號與系統的分析方法

本章結語

本章知識解析

習題

第2章連續時間信號與系統的時域分析

2.1典型信號

2.2連續時間信號的運算規則

2.3奇異信號分析

2.3.1單位階躍信號

2.3.2符號函數

2.3.3單位沖激信號

*2.3.4沖激偶函數

2.4確定性信號的時域分解

2.4.1直流分量與交流分量

2.4.2奇分量和偶分量

2.4.3按脈沖分量進行分解

2.5系統的一般特性

2.6系統的單位沖激響應

2.6.1系統的狀態——0-到0+

2.6.2單位沖激響應

2.7捲積

2.7.1LTI系統的輸入輸出關系

2.7.2捲積的性質

2.7.3捲積的求解

2.7.4周期信號的表示

2.8用h(t)表徵LTI系統的特性

2.9連續時間系統的數學模型

2.9.1微分方程的時域建立

2.9.2微分方程的時域經典解法

2.10因果LTI系統的零輸入響應和零狀態響應

2.10.1零輸入響應和零狀態響應的概念

2.10.2零輸入響應和零狀態響應的求解

2.10.3系統的線性

2.10.4各對響應之間的關系

2.10.5h(t)的時域求解

本章結語

本章知識解析

習題

第3章連續時間信號的頻域分析

3.0引言

3.1信號的正交分解

3.1.1信號的諧波分量分解

3.1.2Dirichlet條件

3.2周期信號的傅里葉級數展開

3.2.1三角形式的傅里葉級數

3.2.2幅度相位形式的傅里葉級數

3.2.3指數形式的傅里葉級數

3.2.4傅里葉級數展開式各系數間的關系

3.3傅里葉級數的性質

3.3.1線性

3.3.2位移性質

3.3.3時域微分性質

3.3.4時域奇偶對稱性

3.4信號的頻譜

3.4.1信號的“譜”表示

3.4.2周期信號的頻譜

3.4.3周期信號頻譜的特點

3.5信號的功率譜

3.6有限項和均方誤差

3.7非周期信號的傅里葉變換

3.7.1從傅里葉級數到傅里葉變換

3.7.2典型信號的傅里葉變換

3.7.3傅里葉變換的性質

3.8周期信號的傅里葉變換

3.8.1典型周期信號的傅里葉變換

3.8.2一般周期信號的傅里葉變換

本章結語

本章知識解析

習題

第4章連續時間系統的頻域分析

4.0引言

4.1系統的頻率響應

4.2電路元器件的頻域特性

4.3系統的級聯、並聯

4.4用傅里葉變換分析系統

4.5信號通過線性系統不失真的條件

4.5.1無失真傳輸系統的定義

4.5.2失真分類

4.6理想濾波器

4.6.1理想低通濾波器

4.6.2理想帶通濾波器

4.6.3全通系統的頻率響應

4.7物理可實現系統頻率響應的約束條件

4.7.1物理可實現系統的頻域準則

4.7.2因果系統的頻率響應

*4.8希爾伯特濾波器

本章結語

本章知識解析

習題

第5章連續時間信號與系統的復頻域分析

5.0引言

5.1拉普拉斯變換公式推導

5.1.1從傅里葉變換到拉普拉斯變換

5.1.2拉普拉斯變換與傅里葉變換的比較

5.2單邊拉普拉斯變換及其性質

5.2.1單邊拉普拉斯變換

5.2.2典型信號的拉普拉斯變換

5.2.3拉普拉斯變換的性質

5.3拉普拉斯反變換

5.3.1觀察法

5.3.2部分分式展開法

5.4用拉普拉斯變換求解微分方程和分析電路

5.4.1用拉普拉斯變換求解微分方程

5.4.2用拉普拉斯變換分析電路

5.5系統函數及零極點

5.5.1系統函數

5.5.2系統的零極點分佈圖

5.6系統的零極點分佈與時間特性

5.6.1極點分佈與時域波形

5.6.2零點影響波形的幅度和相位

5.7因果系統的穩定性

5.7.1因果穩定系統的s域特徵

5.7.2穩定性的分類

5.8由零極點分析系統的響應

5.8.1自由響應與強迫響應

5.8.2暫態響應和穩態響應

5.8.3正弦信號和單邊正弦信號通過穩定系統的響應

5.9系統的零極點分佈與頻率特性

5.9.1穩定系統頻率響應的幾何確定法

5.9.2系統的頻率響應分析舉例

5.10全通系統和最小相位系統

5.10.1全通系統

5.10.2最小相位系統

5.11連續時間系統的物理模型

5.11.1系統的基本結構

*5.11.2連續時間系統的模擬

*5.12雙邊拉普拉斯變換

5.12.1拉普拉斯變換的收斂域

5.12.2因果系統、穩定系統的s域特徵

5.12.3雙邊拉普拉斯變換與傅里葉變換的關系

本章結語

本章知識解析

習題

第6章連續時間信號的抽樣

6.0引言

6.1時域均勻抽樣

6.2理想抽樣

6.3正弦信號的抽樣

6.4矩形脈沖抽樣

6.5抽樣信號的理想內插

*6.6頻域抽樣

6.7連續時間信號到離散時間信號

本章結語

本章知識解析

習題

第7章離散時間信號與系統的時域分析

7.0引言

7.1離散時間信號

7.1.1典型序列

7.1.2正弦序列的周期性

7.1.3序列的運算規則

7.2離散時間系統

7.2.1離散時間系統的特性

7.2.2離散時間系統的數學模型

7.2.3差分方程的邊界條件和離散系統的初始狀態

7.2.4線性常系數差分方程與系統的特性

7.2.5離散時間系統的物理模型

7.3線性常系數差分方程的時域求解

7.3.1迭代法

7.3.2時域經典解法

7.3.3因果LTI系統的零輸入響應和零狀態響應

7.4離散系統的單位抽樣響應

7.4.1典型LTI系統的單位抽樣響應

7.4.2離散LTI系統的輸入輸出關系

7.4.3用h(n)表徵離散LTI系統的特性

7.5離散信號的捲積

7.5.1捲積性質

7.5.2捲積求解

7.5.3任意信號與δ(n)、u(n)的捲積

本章結語

本章知識解析

習題

第8章離散時間信號與系統的z域分析

8.0引言

8.1z變換定義及其收斂域

8.1.1序列的z變換定義

8.1.2z變換的收斂域

8.1.3z變換的零極點

8.1.4典型序列的z變換

8.2z變換的性質

8.3z反變換

8.3.1觀察法

8.3.2部分分式展開法

8.3.3留數法

8.3.4冪級數展開法

8.4用z變換求解差分方程

8.4.1差分方程的z域求解

8.4.2用z變換求因果系統的零輸入響應和零狀態響應

8.5離散系統的系統函數

8.5.1系統函數的概念

8.5.2離散系統的零極點

8.5.3離散LTI系統的因果性和穩定性判據

8.6零極點分佈與時間特性的關系

8.7由零極點分析離散系統的響應

8.7.1自由響應與強迫響應

8.7.2暫態響應和穩態響應

8.8離散系統對正弦序列的響應

8.8.1單邊正弦序列通過因果穩定系統

8.8.2正弦序列通過穩定系統

本章結語

本章知識解析

習題

第9章離散時間信號與系統的頻域分析

9.1離散時間信號的傅里葉變換

9.2離散時間傅里葉反變換

9.3離散時間系統的頻域分析

9.3.1離散時間系統的頻率響應

9.3.2離散時間穩定系統頻率響應的幾何確定法

*9.4離散全通系統

本章結語

本章知識解析

習題

第10章系統的狀態空間分析

10.0引言

10.1狀態空間分析的基本概念

10.2系統的信號流圖

10.2.1由框圖到流圖

10.2.2信號流圖的組成

10.2.3系統結構的流圖表示

10.3連續時間系統狀態方程的建立

10.3.1根據流圖建立狀態方程

10.3.2由電路圖建立狀態方程

10.4連續時間系統狀態方程的求解

10.4.1狀態變量分析法的時域求解

10.4.2狀態變量分析法的s域求解

10.4.3狀態轉移矩陣e［A］t的求解

10.5離散時間系統狀態方程的建立

10.5.1由差分方程建立狀態方程

10.5.2由方框圖或流圖建立狀態方程

10.6離散時間系統狀態方程的求解

10.6.1時域求解

10.6.2z域分析

10.6.3狀態轉移矩陣［A］n的求解

10.7狀態空間分析中的系統函數

10.7.1連續時間系統的系統函數

10.7.2離散時間系統的系統函數

10.7.3信號流圖的梅森公式

10.7.4狀態空間分析中系統的穩定性

*10.8系統的可控性和可觀測性

本章結語

本章知識解析

習題

附錄

參考文獻