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内容简介

　　《信号与系统》由湖北省民办高校信息学科联盟编写，华中科技大学出版社出版，全书深入浅出，强调数学概念与物理概念并重，力求实现原理、方法与应用的三结合，使读者能够比较容易地看明白、学得懂。
　　全书共分为8章，包括：信号、系统的基本概念，连续时间系统的时域分析方法，连续时间系统的频域分析方法，连续时间系统的s域分析，离散时间系统的时域分析，z变换及z域分析，系统函数，系统的状态变量分析，每章最后介绍了与该章内容相关的MATLAB的内容。书中有较丰富的例题与习题，书后附有参考答案。
　　本书叙述通俗易懂、条理清晰，可作为高等院校通信工程、电子信息工程、自动控制及计算机等专业的信号与系统课程的教材，也可供有关科技人员参考。

目录

第一章 信号与系统
1.1 绪论
一、 信号
二、 系统
1.2 信号
一、 连续信号和离散信号
二、 周期信号和非周期信号
三、 确定信号和随机信号
四、 能量信号和功率信号
五、 实信号和复信号
六、 一维信号和多维信号
1.3 信号的基本运算
一、 加法
二、 乘法
三、 翻褶
四、 位移
五、 尺度变换
六、 微分和积分
1.4 典型信号
一、 典型连续时间信号
二、 典型离散时间信号
1.5 系统的描述及特性
一、 系统数学模型的建立
二、 系统的框图描述
三、 线性时不变系统
四、 因果系统和稳定系统
1.6 连续信号的MATLAB描述与运算
一、常用连续信号的MATLAB表示
二、连续信号的基本运算
本章小结
习题一
第二章 连续时间系统的时域分析方法
2.1 用时域经典法求解微分方程
2.2 从时域求解起始点的跳变问题
2.3 零输入响应、零状态响应和全响应
2.4 冲激响应和阶跃响应
一、冲激响应
二、阶跃响应
三、冲激响应和阶跃响应的关系
2.5 卷积积分
一、卷积的定义
二、卷积的计算
三、卷积的性质
2.6 利用卷积求解LTI连续时间系统的零状态响应
2.7 LTI连续时间系统的时域仿真
本章小结
习题二
第三章 连续时间系统的频域分析方法
3.1 周期信号的傅里叶级数
一、三角形式的傅里叶级数
二、指数形式的傅里叶级数
3.2 周期信号的频谱
一、周期信号频谱的定义
二、典型周期信号的频谱
三、周期信号频谱的特点
3.3 非周期信号的频谱
一、非周期信号频谱的定义
二、典型非周期信号的频谱
三、非周期信号频谱的特点
3.4 傅里叶变换的性质
3.5 周期信号的傅里叶变换
一、正余弦信号的傅里叶变换
二、一般周期信号的傅里叶变换
三、傅里叶系数和傅里叶变换
3.6 从频域分析LTI连续时间系统
一、频率响应
二、无失真传输
三、理想低通滤波器的响应
3.7 抽样定理
一、抽样的基本概念
二、时域抽样定理
三、频域抽样定理
3.8 连续信号频域分析的MATLAB实现
一、周期信号傅立叶级数的MATLAB仿真
二、非周期信号傅立叶变换的MATLAB仿真
本章小结
习题三
4.1 拉普拉斯变换
一、拉普拉斯变换的定义
二、拉普拉斯变换的收敛域
三、典型信号的拉普拉斯变换
4.2 拉普拉斯变换的基本性质
4.3 拉普拉斯逆变换
4.4 从S域分析LTI连续时间系统
一、从S域求解微分方程
二、系统函数
三、系统的S域框图
四、电路的S域模型
4.5 连续LTI系统复频域分析的MATLAB实现
本章小结
习题四
第五章 离散时间系统的时域分析方法
5.1 LTI离散系统的响应
一、差分方程的求解
二、零输入响应、零状态响应和全响应
5.2 单位序列响应和单位阶跃响应
5.3 卷积和
一、卷积和的定义
二、卷积和的计算
三、卷积和的性质
5.4 利用卷积和求解LTI离散时间系统的零状态响应
5.5 LTI离散时间系统的MATLAB分析
本章小结
习题五
第六章 离散时间系统的Z域分析方法
6.1 Z变换
一、Z变换的定义
二、Z的收敛域
三、典型信号的Z变换
6.2 Z变换的基本性质
6.3 逆Z变换
6.4 从Z域分析LTI离散时间系统
一、从Z域求解差分方程
二、系统函数
三、系统的Z域框图
6.5 LTI离散系统Z域分析的MATLAB实现
本章小结
习题四
第七章 系统函数
7.1 系统函数与系统特性
一、系统函数的零点与极点
二、系统函数与时域响应
三、系统函数与频域响应
7.2 系统的因果性与稳定性
7.3 信号流图
一、信号流图
二、梅森公式
7.4 系统的结构
一、直接实现
二、级联型结构
三、并联型结构
7.5系统函数的MATLAB仿真
本章小结
习题七
第八章 系统的状态变量分析
8.1 状态变量与状态方程
8.2 连续时间系统状态方程的建立
8.3 连续时间系统状态方程的求解
8.4 离散时间系统状态方程的建立
8.5 离散时间系统状态方程的求解
8.6 状态矢量的线性变换
本章小结
习题八
附录一 常用周期信号的傅里叶系数表
附录二 常用信号的傅里叶变换表
附录三 拉普拉斯变换表
附录四 序列的Z变换表
习题答案

前言/序言

　　随着信息技术的不断发展和信息技术应用领域的不断扩展，信号与系统已经从电子信息工程类专业的专业基础课程扩展成为电子信息工程、自动控制、电子科学与技术、电气工程、计算机技术、生物医学工程等众多电类专业的专业基础课程，甚至在很多非电专业中也开设了这门课程。该课程的先导课程是高等数学、电路理论、复变函数与积分变换，后续课程是通信原理、数字信号处理、自动控制、数字图像处理等，是电子学科研究生入学考试的一门重要课程。
　　“信号与系统”是一门理论性很强的课程。为了加强学生对课程内容的理解，本教材适当增加了一些相关的实验环节，在每章最后一节安排了Matlab与该章内容相关的实验，方便学生在课下或信号与系统的实验课中学习，让读者通过MATLAB仿真加深对相关知识点的印象，通过实验取得良好的学习效果。
　　该教材系统论述了确定性信号与线性时不变系统的基本概念、基本理论与分析方法。按照从信号分析到系统分析、从连续到离散、从时域到变换域、从输入输出分析到状态变量分析的结构体系，内容上突出基本理论、基本概念和基本方法，强化计算技巧，简练计算过程，引入MATLAB作为信号与系统分析的工具，注重实例分析，增编了工程性和综合设计性的例题和习题。
　　全书共分8章，第1章主要介绍信号、系统的概念，概述信号与系统的分析方法；第2章主要介绍连续时间系统的时域分析，建立系统的零输入响应、零状态响应和全响应的概念；第3章主要介绍连续时间信号的频谱与傅里叶变换，建立信号频谱的概念，掌握傅里叶变换及其性质；第4章主要介绍连续时间系统的复频域分析，建立复频域的概念，掌握拉普拉斯变换及其性质，掌握复频域的分析方法，同时了解傅里叶变换和拉普拉斯变换之间的关系；第5章主要介绍离散时间系统的时域分析，建立离散时间信号和离散时间系统的概念，掌握离散时间系统的时域分析方法；第6章主要介绍Z变换与离散时间系统的z域分析，建立z域的概念，掌握Z变换及其性质，掌握离散时间系统的z域分析方法；第7章主要介绍连续时间系统的系统函数，建立系统频率特性和稳定性的概念，掌握系统频率特性的表示法和稳定性的判定方法；第8章主要介绍线性系统的状态变量分析，建立状态变量的概念，掌握线性系统的状态变量分析方法。
　　本教材由湖北省民办高校信息学科联盟编写，武汉工商学院的薛莲、湖北工业大学工程技术学院的周茉、武汉工商学院刘少敏担任主编，武昌工学院的梁莉娟、江汉大学文理学院的袁志伟、湖北工业大学工程技术学院的柯丹担任副主编。最后由薛莲统稿，梁莉娟、薛莲编写了第一章，刘少敏、薛莲编写了第二章，周茉编写了第三章，薛莲编写了第四章，袁志伟编写了第五章、第八章，柯丹编写了第六章，薛莲、刘少敏编写了第七章。
　　由于不同的学校和不同的专业信号与系统课程学时数不尽一致，一般课堂讲授的学时数为34-68学时。因此，教师可根据实际学时数，选择不同章节来进行讲授。为了使读者能较好的理解基本概念和分析方法，精选了不少例题和习题。习题的数量较多，请酌情选用，书末附有部分习题答案仅供参考。
　　本教材由武汉大学霍泰山教授审阅，他对本教材的修改工作给予了许多指导和帮助；许多兄弟院校的老师也提出了许多宝贵意见，在此一并表示诚挚的谢意。
　　限于作者的水平有限，书中难免有不妥和错误之处，恳请广大读者批评指正。
　　编者
　　2015年6月

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