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第1章 信号1

1.1 信号的概念1

1.2 信号的分类3

1.2.1 连续信号与离散信号3

1.2.2 周期信号与非周期信号5

1.2.3 能量信号与功率信号6

1.2.4 确定信号与随机信号6

1.2.5 因果信号与反因果信号7

1.3 基本连续时间信号7

1.3.1 直流信号8

1.3.2 正弦型信号8

1.3.3 指数信号9

1.3.4 复指数信号9

1.3.5 符号信号10

1.3.6 单位阶跃信号10

1.3.7 单位斜坡信号11

1.3.8 单位冲激信号11

1.3.9 单位冲激偶信号14

1.3.10 单位门信号16

1.3.11 钟形脉冲信号17

1.4 连续时间信号的运算17

1.4.1 算术运算17

1.4.2 奇、偶信号的运算18

1.4.3 时移运算19

1.4.4 翻转运算19

1.4.5 尺度变换19

1.4.6 微分和积分21

1.4.7 分解与合成21

1.4.8 卷积积分21

1.4.9 信号作图27

1.5 学习提示28

习题129

第2章 系统32

2.1 系统的概念32

2.2 系统的激励、响应与状态33

2.3 系统的分类35

2.3.1 简单系统与复杂系统35

2.3.2 连续系统与离散系统35

2.3.3 线性系统与非线性系统36

2.3.4 时变系统与时不变系统39

2.3.5 因果系统与非因果系统40

2.3.6 动态系统与静态系统41

2.3.7 开环系统与闭环系统42

2.3.8 稳定系统与非稳定系统42

2.3.9 集中参数系统与分布参数系统43

2.3.10 可逆系统与不可逆系统43

2.4 　LTI系统的模型44

2.4.1 LTI系统的数学模型44

2.4.2 　LTI系统的数学建模45

2.4.3 　LTI系统的框图模型46

2.5 　LTI系统的分析方法48

2.6 学习提示49

习题249

第3章 连续系统的时域分析51

3.1 微分方程分析法52

3.1.1 经典分析法52

3.1.2 响应分解分析法55

3.2 冲激响应和阶跃响应62

3.2.1 冲激响应62

3.2.2 阶跃响应64

3.3 算子分析法67

3.3.1 微分算子与传输算子67

3.3.2 利用传输算子求得冲激响应70

3.4 卷积分析法71

3.5 系统动态性、可逆性及因果性的判断74

3.5.1 动态性判断74

3.5.2 可逆性判断75

3.5.3 因果性判断75

3.6 学习提示75

习题375

第4章 周期信号作用下的连续系统实频域分析79

4.1 正交函数80

4.1.1 正交函数集80

4.1.2 三角函数集81

4.1.3 虚指数函数集81

4.2 傅里叶级数82

4.2.1 傅里叶级数的三角形式82

4.2.2 函数对称性与傅里叶系数的关系84

4.2.3 傅里叶级数的指数形式87

4.2.4 傅里叶级数的特性89

4.3 信号频谱93

4.3.1 频谱的概念93

4.3.2 频谱的特点96

4.4 傅里叶级数分析法100

4.4.1 系统函数100

4.4.2 分析方法101

4.5 学习提示103

习题4104

第5章 非周期信号作用下的连续系统实频域分析106

5.1 傅里叶变换的概念106

5.2 典型非周期信号的傅里叶变换109

5.2.1 门信号109

5.2.2 单边指数信号110

5.2.3 双边指数信号111

5.2.4 单位直流信号111

5.2.5 单位冲激信号112

5.2.6 符号信号112

5.2.7 单位阶跃信号114

5.3 傅里叶变换的特性114

5.3.1 线性特性114

5.3.2 时移特性115

5.3.3 频移特性116

5.3.4 尺度变换117

5.3.5 对称特性119

5.3.6 卷积特性121

5.3.7 时域微分123

5.3.8 时域积分124

5.3.9 调制特性125

5.3.10 能量守恒126

5.4 周期信号的傅里叶变换127

5.5 傅里叶逆变换的求法128

5.6 非周期信号作用下的系统分析法129

5.6.1 系统模型分析法129

5.6.2 系统函数分析法130

5.6.3 信号分解分析法131

5.7 周期信号作用下的系统分析法133

5.8 希尔伯特变换135

5.9 傅里叶变换分析法的优势与不足136

5.10 学习提示137

习题5137

第6章 连续系统的复频域分析140

6.1 拉普拉斯变换的概念140

6.2 常用信号的拉普拉斯变换144

6.3 周期信号的拉普拉斯变换145

6.4 拉普拉斯变换的特性145

6.4.1 线性特性145

6.4.2 时移特性146

6.4.3 复频移特性147

6.4.4 尺度变换148

6.4.5 时域微分148

6.4.6 时域积分150

6.4.7 卷积定理151

6.4.8 初值定理152

6.4.9 终值定理152

6.4.10 频域微分153

6.4.11 频域积分154

6.5 拉普拉斯逆变换的求法155

6.6 复频域系统函数分析法159

6.6.1 系统函数159

6.6.2 系统函数分析法161

6.7 复频域系统模型分析法163

6.7.1 系统数学模型分析法163

6.7.2 系统电路模型分析法165

6.8 复频域信号分解分析法169

6.9 时域法、频域法和复频域法的关系171

6.10 学习提示172

习题6172

第7章 系统的模拟与稳定性分析176

7.1 系统的模拟176

7.1.1 基本运算器176

7.1.2 系统框图模拟177

7.1.3 系统流图模拟180

7.2 系统的稳定性分析189

7.2.1 系统的稳定性189

7.2.2 系统函数H（s）的零点、极点分析191

7.2.3 稳定性与收敛域和极点的关系196

7.2.4 基于R-H准则的稳定性判定法196

7.3 系统可控性与可观性的基本概念202

7.4 学习提示204

习题7204

第8章 离散信号与离散系统的时域分析208

8.1 基本离散信号208

8.1.1 周期序列208

8.1.2 正弦型序列208

8.1.3 复指数序列210

8.1.4 指数序列211

8.1.5 单位阶跃序列211

8.1.6 单位脉冲序列211

8.1.7 　z序列212

8.2 离散信号的基本运算212

8.2.1 四则运算212

8.2.2 时移214

8.2.3 翻转214

8.2.4 累加和214

8.2.5 差分215

8.2.6 尺度变换215

8.2.7 卷积和216

8.2.8 序列的能量220

8.2.9 序列的单位序列表示220

8.3 离散系统221

8.3.1 离散系统的概念221

8.3.2 离散系统的特性221

8.4 离散系统时域描述法222

8.4.1 差分方程描述法222

8.4.2 算子描述法223

8.4.3 脉冲响应描述法225

8.5 离散系统时域分析法225

8.5.1 时域经典分析法225

8.5.2 单位脉冲响应228

8.5.3 单位阶跃响应230

8.5.4 响应分解分析法230

8.6 系统记忆性、可逆性与因果性的判断236

8.7 学习提示237

习题8237

第9章 离散信号与离散系统的z域分析241

9.1 　z变换的概念241

9.2 典型序列的z变换243

9.3 　z变换的特性244

9.4 　z逆变换的求法248

9.5 　z域和s域之间的关系251

9.6 离散系统的z域分析法253

9.6.1 差分方程分析法253

9.6.2 系统函数分析法256

9.6.3 序列分解分析法259

9.7 离散系统的模拟260

9.8 离散系统的稳定性分析261

9.9 离散系统的频域分析法263

9.9.1 离散傅里叶级数263

9.9.2 离散傅里叶变换264

9.9.3 离散系统傅里叶变换分析法264

9.9.4 离散系统的频率特性265

9.10 离散系统与连续系统概念对比267

9.11 学习提示267

习题9268

第10章 系统的状态空间分析271

10.1 系统的状态空间描述271

10.2 系统的状态方程273

10.3 状态模型建立方法275

10.3.1 电路图建立法275

10.3.2 模拟图建立法277

10.3.3 数学模型建立法279

10.4 状态模型求解方法283

10.4.1 复频域求解法283

10.4.2 时域求解法287

10.4.3 　eAt的计算290

10.5 稳定性判别291

10.6 可控性与可观性的判断292

10.7 学习提示293

习题10293

第11章 信号与系统分析理论及方法的应用297

11.1 无失真传输系统297

11.2 均衡系统299

11.3 滤波系统300

11.3.1 理想滤波器301

11.3.2 实际滤波器303

11.4 调制／解调系统304

11.4.1 　DSB调制系统304

11.4.2 　DSB解调系统305

11.4.3 　AM调制系统306

11.4.4 　AM解调系统307

11.5 学习提示312

习题11312

附录A　部分习题参考答案314

参考文献338