本書為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，是根據(jù)教育部高等學(xué)校電子信息科學(xué)與電氣信息類基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的“信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)基本要求”而編寫的。全書內(nèi)容共9章：信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念；連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析；連續(xù)信號(hào)頻域分析；連續(xù)系統(tǒng)頻域分析；連續(xù)系統(tǒng)復(fù)頻域分析；復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)模擬；離散信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析；離散信號(hào)與系統(tǒng)Z域分析；狀態(tài)變量法。本書可作為高等學(xué)校電子信息類專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教材，也可供其他專業(yè)選用和工程技術(shù)人員參考。
尹熙鵬，西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院，副教授，主講《信號(hào)與系統(tǒng)》《數(shù)字信號(hào)處理》等課程，參編《電路基礎(chǔ)》《信號(hào)與系統(tǒng)》等教材。
第1章信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念
11信號(hào)的描述與分類
111信號(hào)的描述
112信號(hào)的分類
12常用的連續(xù)時(shí)間信號(hào)及其時(shí)域特性
13連續(xù)時(shí)間信號(hào)時(shí)域變換與運(yùn)算
131時(shí)域變換
132時(shí)域運(yùn)算
14系統(tǒng)的定義與分類
141系統(tǒng)的定義
142系統(tǒng)的分類
15線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì)
16線性系統(tǒng)分析概論
習(xí)題1
第2章連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析
21經(jīng)典時(shí)域分析方法
211系統(tǒng)的微分方程
212微分方程的求解
22微分方程的微分算子表示
23零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)
231零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)的求解
232零輸入響應(yīng)的傳輸算子求解法
233系統(tǒng)響應(yīng)的線性特性分析
24系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)
241沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)的定義
242沖激響應(yīng)的求解
243階躍響應(yīng)的求解
25卷積積分
251卷積積分的定義
252卷積積分上下限的討論
253卷積積分的圖形解釋
254卷積積分的運(yùn)算規(guī)律
255卷積積分的主要性質(zhì)
256常用的卷積積分表
26求系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的卷積積分法
*27卷積積分的數(shù)值計(jì)算
習(xí)題2
第3章連續(xù)信號(hào)頻域分析
31引言
32LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng)
33信號(hào)的完備正交函數(shù)集表示
331正交矢量
332正交函數(shù)與正交函數(shù)集
333完備正交函數(shù)集
334常見的完備正交函數(shù)集
34連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
341三角函數(shù)表示式
342指數(shù)形式
343傅里葉級(jí)數(shù)的收斂
344周期信號(hào)的對(duì)稱性與傅里葉系數(shù)的關(guān)系
345傅里葉級(jí)數(shù)的性質(zhì)
35周期信號(hào)的頻譜
351周期信號(hào)頻譜的概念
352周期信號(hào)的有效頻譜寬度
353周期信號(hào)頻譜與周期T的關(guān)系
354周期信號(hào)的功率譜
36非周期信號(hào)的頻譜
361非周期信號(hào)的頻譜函數(shù)
362傅里葉變換
363傅里葉變換的存在條件
364典型信號(hào)的頻譜函數(shù)
37傅里葉變換的基本性質(zhì)
371線性性
372對(duì)稱性
373折疊性
374尺度變換性
375時(shí)移性
376頻移性
377時(shí)域微分性
378頻域微分性
379時(shí)域積分性
3710頻域積分性
3711時(shí)域卷積定理
3712頻域卷積定理
3713巴塞伐爾定理
3714奇偶虛實(shí)性
38周期信號(hào)的傅里葉變換
381復(fù)指數(shù)信號(hào)的傅里葉變換
382余弦、正弦信號(hào)的傅里葉變換
383單位沖激序列δT(t)的傅里葉變換
384一般周期信號(hào)的傅里葉變換
39功率譜與能量譜
391功率譜
392能量譜
習(xí)題3
第4章連續(xù)系統(tǒng)頻域分析
41引言
42系統(tǒng)對(duì)非正弦周期信號(hào)的響應(yīng)
421基本信號(hào)ejωt通過(guò)線性系統(tǒng)
422正弦信號(hào)通過(guò)線性系統(tǒng)
43系統(tǒng)對(duì)非周期信號(hào)的響應(yīng)
44頻域系統(tǒng)函數(shù)
441定義
442H(jω)的物理意義
443H(jω)的求法
444系統(tǒng)頻率特性
445應(yīng)用舉例
45信號(hào)傳輸失真及無(wú)失真?zhèn)鬏敆l件
451信號(hào)傳輸失真
452信號(hào)無(wú)失真?zhèn)鬏敿捌錀l件
453群時(shí)延
454信號(hào)失真的類型
46理想低通濾波器及其響應(yīng)
461理想低通濾波器及其頻率特性
462理想低通濾波器的沖激響應(yīng)
463理想低通濾波器的階躍響應(yīng)
464理想低通濾波器的矩形脈沖響應(yīng)
465系統(tǒng)的物理可實(shí)現(xiàn)性及佩利-維納準(zhǔn)則
47抽樣信號(hào)與抽樣定理
471限帶信號(hào)和抽樣信號(hào)
472抽樣信號(hào)fs(t)的頻譜
473時(shí)域抽樣定理
474頻域抽樣定理
48調(diào)制與解調(diào)
481調(diào)制
482解調(diào)
483調(diào)幅信號(hào)作用于線性系統(tǒng)
習(xí)題4
第5章連續(xù)系統(tǒng)復(fù)頻域分析
51拉普拉斯變換
511從傅里葉變換到拉普拉斯變換
512拉普拉斯變換存在的條件與收斂域
513拉普拉斯變換的基本性質(zhì)
514拉普拉斯反變換
52基爾霍夫定律與電路元件的復(fù)頻域形式
521基爾霍夫定律的復(fù)頻域形式
522電路元件伏安關(guān)系的復(fù)頻域形式
523復(fù)頻域形式的歐姆定律
53線性系統(tǒng)復(fù)頻域分析法
54拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
習(xí)題5
第6章復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)模擬
61復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)及其零、極點(diǎn)圖
611復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)
612零、極點(diǎn)圖
62系統(tǒng)函數(shù)的應(yīng)用
621求單位沖激響應(yīng)h(t)
622研究H(s)的零、極點(diǎn)分布對(duì)h(t)的影響
623根據(jù)H(s)的極點(diǎn)分布判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性
624根據(jù)H(s)可寫出系統(tǒng)的微分方程
625根據(jù)給定或求得的系統(tǒng)的初始值，從H(s)的極點(diǎn)求系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)yx(t)
626對(duì)給定的激勵(lì)f(t)求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)yf(t)
627求系統(tǒng)的頻率特性(即頻率響應(yīng))H(jω)
628求系統(tǒng)的正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)ys(t)
63連續(xù)系統(tǒng)的模擬圖與框圖
631三種運(yùn)算器
632系統(tǒng)模擬的定義與系統(tǒng)的模擬圖
633常用的模擬圖形式
634系統(tǒng)的框圖
64連續(xù)系統(tǒng)的信號(hào)流圖與梅森公式
641信號(hào)流圖的定義
642三種運(yùn)算器的信號(hào)流圖表示
643模擬圖與信號(hào)流圖的相互轉(zhuǎn)換規(guī)則
644信號(hào)流圖中的名詞術(shù)語(yǔ)
645梅森公式(Mason’s Formula)
65連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其判定
651系統(tǒng)穩(wěn)定性的意義
652系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定
習(xí)題6
第7章離散信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析
71離散信號(hào)
711離散時(shí)間信號(hào)及其描述
712離散信號(hào)的能量和功率
72離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算
721加法和乘法
722數(shù)乘和倒相
723移位和反褶
724尺度變換(k坐標(biāo)展縮)
725差分和累加
73常用的離散時(shí)間信號(hào)
731單位序列δ(k)
732單位階躍序列U(k)
733單位矩形序列(門序列)GN(k)
734單邊實(shí)指數(shù)序列
735正弦序列
736離散復(fù)指數(shù)信號(hào)
74離散系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)描述
741線性時(shí)不變離散時(shí)間系統(tǒng)
742離散時(shí)間系統(tǒng)的模型
75離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域經(jīng)典分析
751差分方程的求解
752零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)
76離散系統(tǒng)的單位序列響應(yīng)
761迭代法
762等效初值法
763傳輸算子法
77離散系統(tǒng)的卷積和分析
771離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域分解
772卷積和
773離散時(shí)間系統(tǒng)卷積和分析
習(xí)題7
第8章離散信號(hào)與系統(tǒng)Z域分析
81離散信號(hào)的Z變換
811Z變換的定義
812收斂域
813常用序列的Z變換
814Z變換和拉普拉斯變換的聯(lián)系
82Z變換的基本性質(zhì)
821線性性
822移位性
823Z域尺度變換性
824Z域微分性
825Z域積分性
826時(shí)域折疊性
827時(shí)域卷積定理
828部分和
829初值定理
8210終值定理
83Z反變換
831冪級(jí)數(shù)展開法
832部分分式展開法
833反演積分法(留數(shù)法)
84利用Z變換求解離散系統(tǒng)的響應(yīng)
841零輸入響應(yīng)的Z域求解
842零狀態(tài)響應(yīng)的Z域求解
843全響應(yīng)的Z域求解
85Z域系統(tǒng)函數(shù)H(z)
851H(z)的定義
852H(z)的物理意義
853H(z)的求法
854H(z)的應(yīng)用
86H(z)的零、極點(diǎn)分布對(duì)系統(tǒng)特性的影響
861由H(z)的零、極點(diǎn)分布確定單位序列響應(yīng)特性
862H(z)的零、極點(diǎn)分布與系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性
863H(z)的零、極點(diǎn)分布與系統(tǒng)頻率特性
864H(z)與系統(tǒng)正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)
87用朱利準(zhǔn)則判斷離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性
88離散時(shí)間序列的傅里葉變換
881定義
882離散時(shí)間序列傅里葉變換的性質(zhì)
習(xí)題8
第9章狀態(tài)變量法
91基本概念與定義
92連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的建立
921由電路圖直觀列寫系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程
922單輸入單輸出系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的列寫
923多輸入多輸出系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的列寫
93連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的S域解法
931狀態(tài)方程的S域求解
932輸出方程的S域解法與轉(zhuǎn)移函數(shù)矩陣H(s)
933轉(zhuǎn)移函數(shù)矩陣H(s)的物理意義
934矩陣A的特征值與系統(tǒng)的固有頻率
94連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的時(shí)域解法
941狀態(tài)方程的時(shí)域求解
942矩陣函數(shù)的卷積與eAt的求解
943輸出方程的時(shí)域解與單位沖激響應(yīng)矩陣h(t)
*944狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣φ(t)＝eAt的性質(zhì)
*95狀態(tài)空間與狀態(tài)軌跡
951狀態(tài)空間
952狀態(tài)軌跡
96離散系統(tǒng)狀態(tài)變量分析
961狀態(tài)方程與輸出方程的列寫
962狀態(tài)方程與輸出方程的Z域求解
963矩陣A的特征值與系統(tǒng)的固有頻率
964狀態(tài)方程與輸出方程的時(shí)域解
97由狀態(tài)方程判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性
971連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷
972離散時(shí)間系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷
習(xí)題9
習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)
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