第1章 信號與系統(tǒng)的基本知識 (1) 1.1 信號與信號分析的概念 (1) 1.1.1 信號 (1) 1.1.2 信號分析 (2) 1.2 信號的描述與分類 (3) 1.2.1 連續(xù)信號和離散信號 (3) 1.2.2 周期信號和非周期信號 (4) 1.2.3 確定性信號和非確定性信號 (6) 1.2.4 能量信號和功率信號 (6) 1.2.5 因果信號和非因果信號 (7) 1.3 連續(xù)周期信號 (7) 1.3.1 連續(xù)周期信號的時域分析 (7) 1.3.2 正弦信號 (9) 1.3.3 周期方波 (10) 1.3.4 鋸齒波和三角波 (12) 1.4 連續(xù)非周期信號 (14) 1.4.1 實(shí)指數(shù)信號 (14) 1.4.2 復(fù)指數(shù)信號 (15) 1.4.3 非周期三角波 (15) 1.4.4 抽樣信號 (16) 1.4.5 矩形脈沖信號 (17) 1.5 奇異信號 (18) 1.5.1 單位斜坡信號與單位階躍信號 (18) 1.5.2 單位沖激信號 (21) 1.5.3 沖激偶 (23) 1.5.4 奇異信號之間的關(guān)系 (24) 1.6 連續(xù)信號的時域基本運(yùn)算 (24) 1.6.1 連續(xù)信號的相加(減) (25) 1.6.2 連續(xù)信號的相乘 (25) 1.6.3 連續(xù)信號的微分與積分 (28) 1.7 連續(xù)信號的時域變換、尺度變換 (31) 1.7.1 連續(xù)信號的平移 (31) 1.7.2 連續(xù)信號的反轉(zhuǎn) (32) 1.7.3 連續(xù)信號的倒相 (32) 1.7.4 連續(xù)信號的幅度變換 (34) 1.7.5 連續(xù)信號的時間尺度變換 (34) 1.8 系統(tǒng) (35) 1.8.1 系統(tǒng)的基本概念 (35) 1.8.2 系統(tǒng)的分類 (36) 1.8.3 系統(tǒng)分析 (37) 1.8.4 系統(tǒng)的性質(zhì) (38) 1.9 線性時不變系統(tǒng) (39) 1.9.1 線性系統(tǒng) (39) 1.9.2 時不變系統(tǒng) (40) 1.9.3 線性時不變系統(tǒng) (40) 1.9.4 線性時不變系統(tǒng)的分析方法 (41) 練習(xí)與思考 (42) 第2章 連續(xù)信號的頻域分析 (45) 2.1 傅里葉級數(shù)與頻譜函數(shù) (45) 2.1.1 頻譜的概念 (45) 2.1.2 周期信號波形的對稱性與諧波特性 (46) 2.1.3 傅里葉級數(shù)的指數(shù)形式 (47) 2.2 典型連續(xù)周期信號的傅里葉級數(shù) (49) 2.2.1 連續(xù)周期矩形方波信號的傅里葉級數(shù) (49) 2.2.2 連續(xù)周期三角波信號的傅里葉級數(shù) (52) 2.2.3 從傅里葉級數(shù)求信號 (54) 2.3 連續(xù)周期信號的頻譜 (55) 2.3.1 連續(xù)周期信號頻譜 (55) 2.3.2 單邊譜、雙邊譜和復(fù)頻譜 (56) 2.3.3 脈寬與有效帶寬 (57) 2.4 連續(xù)非周期信號的頻域分析——傅里葉變換 (58) 2.4.1 從傅里葉級數(shù)到傅里葉變換 (58) 2.4.2 傅里葉變換對與頻譜密度函數(shù) (59) 2.4.3 非周期信號頻譜的計(jì)算 (59) 2.5 傅里葉變換的性質(zhì) (62) 2.5.1 線性 (62) 2.5.2 時移(時延) (62) 2.5.3 頻移特性(調(diào)制特性) (63) 2.5.4 尺度變換 (63) 2.5.5 微分特性 (64) 2.5.6 時域積分特性 (64) 2.5.7 對偶性 (64) 2.5.8 卷積定理 (64) 2.5.9 帕斯瓦爾定理 (65) 2.6 幾種典型非周期信號的頻域分析 (65) 2.6.1 單位沖激信號 (65) 2.6.2 單位直流信號 (66) 2.6.3 單邊指數(shù)信號 (66) 2.6.4 符號函數(shù) (69) 2.6.5 單位階躍信號 (70) 2.6.6 單位矩形脈沖信號 (70) 練習(xí)與思考 (72) 第3章 連續(xù)系統(tǒng)的時域分析 (75) 3.1 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 (75) 3.2 連續(xù)系統(tǒng)的完全響應(yīng) (78) 3.2.1 齊次解 (78) 3.2.2 特解 (79) 3.2.3 系統(tǒng)的完全響應(yīng) (80) 3.2.4 初始條件 (82) 3.3 零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng) (84) 3.3.1 零輸入響應(yīng) (84) 3.3.2 零狀態(tài)響應(yīng) (85) 3.3.3 線性時不變系統(tǒng)的全響應(yīng) (85) 3.4 沖激響應(yīng) (91) 3.5 階躍響應(yīng) (94) 3.5.1 階躍響應(yīng)的概念 (94) 3.5.2 沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)的關(guān)系 (96) 3.6 卷積積分 (96) 3.6.1 卷積的定義 (96) 3.6.2 卷積的計(jì)算 (98) 3.6.3 卷積的性質(zhì) (100) 3.6.4 用卷積求零狀態(tài)響應(yīng) (102) 練習(xí)與思考 (102) 第4章 連續(xù)系統(tǒng)的頻域、復(fù)頻域分析 (104) 4.1 連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析法 (104) 4.1.1 信號通過線性系統(tǒng) (104) 4.1.2 頻率響應(yīng)H(ω)與頻域分析法 (105) 4.1.3 無失真?zhèn)鬏? (108) 4.1.4 理想低通濾波器 (109) 4.1.5 連續(xù)系統(tǒng)頻域分析的方法 (113) 4.2 拉普拉斯變換 (116) 4.2.1 拉普拉斯變換的產(chǎn)生和發(fā)展 (116) 4.2.2 拉普拉斯變換的定義 (116) 4.2.3 單邊拉普拉斯變換 (119) 4.2.4 常見信號的拉普拉斯變換 (120) 4.3 拉普拉斯變換的性質(zhì) (122) 4.3.1 線性性質(zhì) (122) 4.3.2 微分性質(zhì) (123) 4.3.3 積分性質(zhì) (124) 4.3.4 移位性質(zhì) (126) 4.3.5 初值定理和終值定理 (127) 4.3.6 卷積定理 (128) 4.3.7 尺度變換性質(zhì) (129) 4.4 拉普拉斯反變換 (130) 4.4.1 查表法 (130) 4.4.2 部分分式法 (131) 4.5 連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析法 (137) 4.5.1 常見電路和元器件的復(fù)頻域模型 (137) 4.5.2 系統(tǒng)復(fù)頻域模型 (139) 4.5.3 拉普拉斯變換求解微分方程、系統(tǒng)響應(yīng) (142) 4.5.4 基于MATLAB的電路分析 (148) 練習(xí)與思考 (150) 第5章 離散系統(tǒng)的時域分析 (153) 5.1 離散信號 (153) 5.1.1 獲得離散信號的方法 (153) 5.1.2 離散信號的描述形式 (154) 5.1.3 常見的離散信號 (155) 5.1.4 離散信號的基本運(yùn)算 (162) 5.1.5 離散信號的時域變換 (165) 5.2 離散系統(tǒng)的時域分析 (170) 5.2.1 離散系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 (170) 5.2.2 差分方程的迭代法 (172) 5.2.3 差分方程的時域經(jīng)典法 (173) 5.2.4 零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng) (176) 5.3 單位沖激響應(yīng)與單位階躍響應(yīng) (178) 5.3.1 單位沖激響應(yīng) (178) 5.3.2 單位階躍響應(yīng) (180) 5.4 離散卷積 (181) 5.4.1 卷積和的定義 (181) 5.4.2 卷積和的性質(zhì) (182) 5.4.3 離散卷積的求解 (183) 5.5 信號的采樣 (189) 5.5.1 時域采樣與Nyquist采樣定理 (189) 5.5.2 信號恢復(fù)與理想低通濾波器 (193) 練習(xí)與思考 (194) 第6章 離散系統(tǒng)的z域分析 (196) 6.1 Z變換的定義及其收斂域 (196) 6.1.1 Z變換的定義 (196) 6.1.2 Z變換的收斂域 (198) 6.1.3 常見序列的Z變換 (200) 6.2 Z變換的性質(zhì) (201) 6.2.1 線性性質(zhì) (201) 6.2.2 移位性質(zhì) (202) 6.2.3 尺度變換 (204) 6.2.4 卷積和定理 (204) 6.2.5 微分特性 (205) 6.2.6 z域積分性質(zhì) (205) 6.2.7 初值定理與終值定理 (206) 6.2.8 部分和定理 (207) 6.3 Z逆變換 (208) 6.3.1 留數(shù)法 (208) 6.3.2 冪級數(shù)展開法(長除法) (210) 6.3.3 部分分式法 (211) 6.3.4 MATLAB求解Z變換 (217) 6.4 離散系統(tǒng)的z域分析 (218) 6.4.1 離散系統(tǒng)差分方程的z域解法 (218) 6.4.2 離散系統(tǒng)頻域分析 (222) 練習(xí)與思考 (224) 第7章 系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)分析 (226) 7.1 系統(tǒng)函數(shù) (226) 7.1.1 連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的定義 (226) 7.1.2 離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的定義 (228) *7.1.3 MATLAB的tf()函數(shù)求系統(tǒng)函數(shù) (229) 7.1.4 系統(tǒng)的零、極點(diǎn) (230) 7.2 系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布與時域特性 (232) 7.2.1 連續(xù)系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布與時域特性 (232) 7.2.2 離散系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布與時域特性 (236) 7.3 系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布與頻域特性 (237) 7.3.1 連續(xù)系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布與頻域特性 (237) 7.3.2 離散系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布與頻域特性 (240) *7.3.3 MATLAB求系統(tǒng)的零、極點(diǎn) (241) 7.4 零、極點(diǎn)分布與LTI系統(tǒng)的穩(wěn)定性 (244) 7.4.1 連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定條件 (244) 7.4.2 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定條件 (249) *7.5 系統(tǒng)函數(shù)與零、極點(diǎn)轉(zhuǎn)換 (252) 7.5.1 零、極點(diǎn)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)函數(shù) (252) 7.5.2 系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換為零、極點(diǎn) (252) 7.6 系統(tǒng)的串聯(lián)和并聯(lián) (253) 7.6.1 系統(tǒng)串聯(lián)與series()函數(shù) (253) 7.6.2 系統(tǒng)并聯(lián)與parallel()函數(shù) (254) 練習(xí)與思考 (255) 附錄 本書常用表 (258) 參考文獻(xiàn) (269)