信號與系統分析（簡體書）

本書全面系統地論述了信號與系統分析的基本理論、分析方法及其主要應用，并對數字信號處理的基礎作了簡要的介紹。全書共7章，內容包括信號與系統概述、LTI系統的時域分析、連續時間信號與系統的Fourier分析、離散時間信號與系統的Fourier分析、Laplace變換與LTI連續時間系統的S域分析、Z變換與LTI離散時間系統的z域分析，以及連續時間與離散時間系統的狀態變量分析。本書第二版增加了MATLAB分析方法。書中每章都有一定數量的例題、足夠數量的精選習題，供讀者作業和復習時選用。
本書可作為電氣工程類、自動化類專業的本科生教材，也可供相關領域的工程技術人員參考。

第二版前言
第一版前言
第1章 信號與系統概述
1.1 信號
1.1.1 信號的定義
1.1.2 信號的分類
1.1.3 信號的分解
1.1.4 信號分析與處理
1.2 連續時間信號
1.2.1 常見的連續時間信號
1.2.2 連續時間信號的基本運算與波形變換
1.2.3 連續時間信號的MATLAB分析
1.2.4 用δ(t)表示連續時間信號
1.3 離散時間信號-序列
1.3.1 常見的離散時間信號
1.3.2 離散時間信號的基本運算
1.3.3 序列的周期性和能量
1.3.4 用δ(n)表示離散時間信號
1.4 系統
1.4.1 系統的定義
1.4.2 系統的分類
1.4.3 系統的表示
1.4.4 系統間相互聯結
1.5 線性時不變系統
1.5.1 線性系統
1.5.2 時不變系統
1.5.3 因果系統
1.5.4 穩定系統
1.5.5 可逆系統
1.5.6 系統分析方法
習題1
第2章 LTI系統的時域分析
2.1 LTI連續時間系統：卷積積分
2.1.1 卷積積分
2.1.2 卷積積分的圖解計算
2.1.3 卷積積分的性質
2.2 LTI離散時間系統：卷積和
2.2.1 卷積和
2.2.2 卷積和的計算
2.2.3 卷積和的運算規律
2.3 LTI系統的性質
2.3.1 系統的記憶性
2.3.2 系統的可逆性
2.3.3 系統的穩定性
2.3.4 系統的因果性
2.4 LTI連續時間系統的數學模型及求解
2.4.1 LTI連續時間系統的數學模型——線性常系數微分方程
2.4.2 微分算子與微分方程
2.4.3 求解線性常系數微分方程
2.5 LTI離散時間系統的數學模型及求解
2.5.1 LTI離散時間系統的數學模型——線性常系數差分方程
2.5.2 經典法求解常系數線性差分方程
2.5.3 遞推法求解常系數線性差分方程
2.5.4 零輸入響應和零狀態響應法求解常系數線性差分方程
2.6 微分方程在時間上的離散化
2.7 LTI系統的網絡結構圖表示
2.7.1 LTI離散時間系統的網絡結構圖表示
2.7.2 LTI連續時間系統的網絡結構圖表示
習題2
第3章 連續時間信號與系統的Fourier分析
3.1 周期信號的表示——連續時間Fourier級數
3.1.1 周期信號
3.1.2 周期信號的表示——連續時間Fourier級數
3.1.3 Fourier級數系數的確定
3.2 非周期信號的表示——連續時間Fourier變換
3.2.1 非周期信號
3.2.2 Fourier變換的導出
3.3 Gibbs(吉伯斯)效應
3.3.1 Fourier級數的收斂.
3.3.2 Fourier變換的收斂
3.3.3 Gilbbs效應
3.4 周期信號的Fourier變換
3.4.1 Fourier級數系數作為一個周期內的Fourier變換的樣本
3.4.2 周期信號的Fourier變換
3.5 連續時間Fourier變換的性質
3.5.1 線性
3.5.2 時移和頻移性質
3.5.3 對偶性
3.5.4 共軛及共軛對稱性
3.5.5 時域微分和積分
3.5.6 尺度變換
3.5.7 頻域微分特性
3.5.8 時域和頻域卷積定理
3.6 LTI連續時間系統的頻域分析
3.6.1 LTI連續時間系統的頻域分析
3.6.2 系統的頻域響應
3.6.3 電路系統的頻域分析
3.7 連續時間信號的采樣
3.7.1 采樣過程
3.7.2 采樣定理
3.8 無失真傳輸與濾波
3.8.1 信號的無失真傳輸
3.8.2 信號的濾波
習題3
第4章 離散時間信號與系統的Fourier分析
4.1 離散系統的頻率響應
4.1.1 系統的頻率響應
4.1.2 系統頻率響應的兩個特征
4.2 離散信號(序列)的Fourier變換
4.2.1 序列的Fourier變換
4.2.2 輸出序列與輸入序列Fourier變換間的關系
4.2.3 序列Fourier變換的對稱性
4.3 離散Fourier級數
4.3.1 離散Fourier級數
4.3.2 離散FourIer級數的性質
4.4 離散Fourier變換
4.4.1 離散Fourier變換
4.4.2 離散Fourier·變換的性質
4.4.3 用DFT計算線性卷積
4.5 快速Fourier變換
4.5.1 FFT的基本思想
4.5.2 按時間抽取的FFT算法
4.5.3 按頻率抽取的FFT算法
4.5.4 IFFFT計算方法
4.5.5 快速Fourier變換的應用
習題4
第5章 Laplace變換與LTI連續時間系統的S域分析
5.1 Laplace變換
5.1.1 Laplace變換的定義
5.1.2 Laplace變換的收斂域
5.2 Laplace反變換
5.2.1 部分分式展開法
5.2.2 留數定理法
5.2.3 數值法
5.3 Laplace變換的性質
5.4 用Laplace變換法分析電路
5.4.1 Laplace變換的優點
5.4.2 電路及元件的Laplace變換
5.5 高速LapIace反變換
5.5.1 FILT的理論推導
5.5.2 Euler變換
5.5.3 FILT的計算程序
5.6 LTI連續時間系統的S域分析
5.6.1 S域分析法
5.6.2 計算系統函數
5.6.3 系統函數零極點分布與LTI連續時間系統時域特性
5.6.4 系統函數零極點分布與LTI連續時間系統頻率特性
5.6.5 波特圖
5.7 模擬濾波器
5.7.1 模擬濾波器的原理
5.7.2 模擬濾波器的分類
5.7.3 模擬濾波器的設計
習題5
第6章 Z變換與LTI離散時間系統的z域分析
6.1 Z變換
6.1.1 Z變換的定義
6.1.2 Z變換的收斂域
6.1.3 幾種常見的典型序列的Z變換及收斂域
6.2 Z反變換
6.2.1 Z反變換公式
6.2.2 留數定理法
6.2.3 冪級數法
6.2.4 部分分式展開法
6.3 Z變換的性質
6.4 Laplace變換、Fourier變換與Z變換的關系
6.4.1 Z變換與Laplace變換的關系
6.4.2 Z變換與Fourier變換的關系
6.4.3 序列的Fourier變換與Laplace變換的關系
6.5 LTI離散時間系統的Z域分析
6.5.1 利用Z變換解線性常系數差分方程
6.5.2 系統函數和差分方程的關系
6.5.3 系統函數極點分布對LTI離散時問系統穩定性的影響
6.6 頻域采樣
6.6.1 DFT和Z變換與Fourier變換的關系
6.6.2 頻域采樣
6.7 數字濾波器
6.7.1 數字濾波器的原理
6.7.2 FIR數字濾波器
6.7.3 IIR數字濾波器
習題6
第7章 連續時間與離散時間系統的狀態變量分析
7.1 狀態變量和狀態方程
7.1.1 系統狀態與狀態變量
7.1.2 狀態方程與輸出方程
7.2 狀態方程的建立
7.2.1 連續時間系統狀態方程的建立
7.2.2 離散時間系統狀態方程的建立
7.3 連續時間系統狀態方程的解法
7.3.1 連續時間系統狀態方程的時域解法
7.3.2 連續時間系統狀態方程的s域解法
7.4 離散時間系統狀態方程的解法
7.4.1 離散時間系統狀態方程的時域解法
7.4.2 離散時間系統狀態方程的Z變換解法
7.5 系統的穩定性
7.5.1 連續時間系統的穩定性
7.5.2 離散時間系統的穩定性
7.6 系統的可控性和可觀測性
7.6.1 系統的可控性
7.6.2 系統的可觀測性
習題7
附錄A 矩陣函數的計算
附錄B 凱萊-哈密頓定理
參考文獻