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第一章 信号与系统分析导论 1

第一节 信号的分类和特性 1

目录 1

第二节 系统的分类和特性 7

第三节 信号与系统分析概述 16

习题 18

第一节 确定信号的时域描述 22

一、普通信号的时域描述 22

第二章 连续时间信号的时域分析 22

二、奇异信号的时域描述 25

第二节 确定信号的时域运算 33

一、普通信号的展缩、平移和翻转 33

二、普通信号的叠加、相乘、微分和积分 38

三、冲激信号的性质与运算 41

四、冲激偶信号的性质与运算 45

第三节 确定信号的时域分解 48

一、信号分解为直流分量与交流分量 48

二、信号分解为偶分量与奇分量 49

三、信号分解为实部分量与虚部分量 50

四、信号分解为冲激信号序列 51

五、信号分解为正交信号集 51

习题 56

第三章 连续时间系统的时域分析 61

第一节 确定信号通过系统的时域分析 61

一、经典时域分析方法 61

二、系统的零输入响应 68

三、系统的冲激响应 70

四、系统的零状态响应 76

第二节 卷积积分的计算 82

一、脉冲波形的卷积积分 82

二、任意波形的卷积积分 84

三、卷积积分的代数性质 89

四、奇异信号的卷积积分 92

第三节 随机信号通过系统的时域分析 100

一、随机信号的基本概念 100

二、平稳随机信号的统计特征 104

三、平稳随机信号的遍历特性 108

四、随机信号通过系统的统计特征 112

习题 117

第四章 连续时间信号的频域分析 125

第一节 周期信号的频谱分析 125

一、周期信号的傅里叶级数展开式 125

二、周期信号的对称性质 129

三、周期信号傅里叶级数展开式的其他形式 135

四、周期信号的频谱 139

一、非周期信号的傅里叶积分变换式 146

第二节 非周期信号的频谱分析 146

二、典型信号的频谱函数 151

第三节 频谱函数的基本特性 161

一、频谱函数的奇偶特性 161

二、频谱函数的变换特性 163

三、非周期信号的能量频谱 177

习题 179

第五章 连续时间系统的频域分析 187

第一节 系统响应的频域分析 187

一、系统特性的频域表示 187

二、任意信号激励下的系统响应 190

三、周期信号激励下的系统响应 193

第二节 理想滤波器与实际滤波器 196

一、无失真传输系统 196

二、理想低通滤波器 198

三、实际低通滤波器 203

第三节 调制原理与频分复用 206

一、信号的调制 206

二、信号的解调 208

三、频分复用通信 210

第四节 随机信号通过系统的频域分析 212

一、随机信号的功率谱密度函数 212

二、功率谱密度与自相关函数 215

三、随机信号通过系统的功率谱特征 218

习题 221

第六章 连续时间系统的复频域分析 227

第一节 单边拉普拉斯变换 227

一、单边拉普拉斯变换及其收敛条件 227

二、常用信号的拉普拉斯变换 232

三、拉普拉斯变换和傅里叶变换之间的关系 236

四、拉普拉斯变换的性质 239

五、拉普拉斯反变换 253

第二节 双边拉普拉斯变换 263

一、双边拉普拉斯变换及其收敛条件 263

二、双边拉普拉斯变换的性质 269

三、双边拉普拉斯反变换 271

第三节 系统响应的复频域分析 279

一、应用拉普拉斯变换法分析系统 279

二、系统函数与复频域分析法 285

三、关于系统函数的计算 289

四、激励为复指数信号时系统响应的特点 298

习题 302

第七章 连续时间系统函数与系统特性 310

第一节 系统函数的零极点特性 310

一、系统的固有频率 310

二、零极点与冲激响应 314

三、零极点与系统频响特性 319

一、系统的联结 330

第二节 系统的信号流图与系统模拟 330

二、系统的信号流图 338

三、系统模拟 345

第三节 系统的稳定性分析 352

一、系统的因果性和稳定性 352

二、系统稳定性的判据 358

习题 373

第一节 离散时间信号的时域分析 382

一、离散时间信号的时域描述 382

第八章 离散时间信号与系统的时域分析 382

二、序列的变换和运算 384

三、序列的卷积和 392

四、常用基本序列及其特性 397

第二节 离散时间系统的时域分析 406

一、线性非时变离散系统的特性及其描述 406

二、线性常系数差分方程的求解 410

三、离散时间系统响应的时域分析 416

第三节 连续时间信号的离散化 430

一、取样信号及其频谱 431

二、取样定理 433

三、取样的实际问题 435

四、时分复用 437

习题 439

第九章 离散时间信号和系统的变换域分析 448

第一节 离散时间信号与系统的频域分析 448

一、线性非时变离散系统对复指数序列的响应 448

二、周期序列的傅里叶级数（DFS） 450

三、非周期序列的傅里叶变换（DTFT） 457

四、离散时间系统的频域分析 469

五、几种傅里叶变换之间的对偶关系 471

六、离散傅里叶变换（DFT） 474

第二节 离散时间信号与系统的z域分析 476

一、序列的单边z变换 476

二、序列的双边z变换 494

三、z变换与DTFT、DFT以及拉普拉斯变换之间 500

的关系 500

四、离散时间系统响应的z域分析法 504

五、系统函数H（z）与系统特性 510

一、离散时间系统的结构与实现 517

第三节 离散时间系统的结构与实现 517

二、连续时间系统的离散化处理 522

习题 532

第十章 系统的状态空间分析 543

第一节 系统的状态方程 543

一、状态方程的建立方法 543

二、状态方程的普遍形式 549

三、状态方程的规范型实现 553

第二节 系统的状态方程解 570

一、线性非时变连续状态方程式解 571

二、线性非时变离散状态方程式解 576

三、线性时变状态方程式解 582

第三节 系统的可控性和可测性 583

一、系统的可控性 583

二、系统的可测性 590

三、系统可控和可测的充要条件 594

习题 603

习题答案 613

参考书目 641

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