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第1章 概论 1

1．1 引言 2

1．2 关于MATLAB 2

1．2．1 MATLAB入门 2

1．2．2 MATLAB的数值计算功能 3

1．2．3 MATLAB的二维图形功能 4

1．3 信号的概念与基本运算 6

1．3．1 工程中的信号 6

1．3．2 信号的分类 7

1．3．3 典型信号 12

1．3．4 连续信号的基本运算与时域变换 19

1．3．5 连续信号的分解 24

1．4 系统的概念 29

1．4．1 系统描述 30

1．4．2 系统的特性和分类 33

1．4．3 LTI系统及其对输入的响应 35

习题 37

第2章 信号的卷积与变换 42

2．1 引言 43

2．2 卷积与相关 43

2．2．1 卷积和 43

2．2．2 卷积积分 45

2．2．3 相关 48

2．3 傅里叶变换 51

2．3．1 周期函数的傅里叶展开 51

2．3．2 周期函数的对称性与其谐波分量的关系 55

2．3．3 傅里叶变换 58

2．3．4 傅里叶变换的性质 60

2．4 拉普拉斯变换 67

2．4．1 拉普拉斯变换的概念 67

2．4．2 典型信号的拉普拉斯变换 68

2．4．3 拉普拉斯变换的性质 70

2．4．4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 76

2．4．5 拉普拉斯逆变换 77

2．5 Z变换 82

2．5．1 Z变换的定义与收敛域 82

2．5．2 Z逆变换 85

2．5．3 Z变换的性质 88

2．5．4 Z变换与拉普拉斯变换之间的关系 92

习题 92

第3章 信号的频谱分析 95

3．1 引言 96

3．2 信号的频谱 97

3．2．1 正弦信号的频域表示 97

3．2．2 周期信号的频谱 100

3．2．3 非周期信号的频谱 109

3．2．4 信号频谱的常用性质 117

3．2．5 功率谱与能量谱 121

3．3 抽样定理 123

3．3．1 时域抽样及其频谱 123

3．3．2 抽样定理 124

3．4 离散时间傅里叶变换与离散傅里叶变换 129

3．4．1 离散时间傅里叶变换 129

3．4．2 离散傅里叶变换 130

习题 133

第4章 线性时不变系统对输入的响应 136

4．1 引言 137

4．2 连续时间系统的时域表示 137

4．2．1 连续时间LTI系统的时域模型 137

4．2．2 算子表示法 138

4．3 LTI系统的响应分解 139

4．3．1 齐次解和特解 139

4．3．2 零输入响应和零状态响应 140

4．4 连续时间系统的时域分析法 141

4．4．1 常系数线性微分方程求解——经典法 141

4．4．2 零输入响应的求解 143

4．4．3 单位冲激响应和单位阶跃响应 143

4．4．4 零状态响应的求解 146

4．4．5 各种响应之间的关系 148

4．5 连续时间系统的频域分析法 150

4．5．1 连续时间系统的频域模型 150

4．5．2 频域系统函数 152

4．5．3 零状态响应的求解 154

4．6 连续时间系统的复频域分析法 155

4．6．1 连续时间系统的复频域模型 155

4．6．2 零输入响应的求解 158

4．6．3 复频域系统函数 159

4．6．4 零状态响应的求解 162

4．6．5 利用S域分析求解系统的全响应 163

4．6．6 极点与响应的关系 164

4．7 离散时间系统的时域表示 166

4．7．1 离散时间系统的时域模型 166

4．7．2 移序算子 167

4．8 离散时间系统的时域分析法 168

4．8．1 迭代法 168

4．8．2 经典法 169

4．8．3 零输入响应 170

4．8．4 单位样值响应 171

4．8．5 零状态响应 174

4．8．6 用双零法求完全响应 176

4．9 离散时间系统的Z域分析法 177

4．9．1 离散时间系统的Z域模型 177

4．9．2 零输入响应 178

4．9．3 零状态响应和系统函数 178

4．9．4 全响应 180

习题 181

第5章 系统分析及应用 185

5．1 引言 186

5．2 连续时间系统的系统分析 186

5．2．1 系统零极点 186

5．2．2 系统零极点与时域特性的关系 186

5．2．3 系统零极点与系统频率特性的关系 188

5．2．4 系统稳定性 191

5．3 离散时间系统分析 197

5．3．1 系统零极点与时域特性的关系 197

5．3．2 系统零极点与系统频率特性的关系 198

5．3．3 系统稳定性 200

5．4 系统的因果性 202

5．4．1 因果系统的概念 202

5．4．2 连续时间系统的因果性与判别 202

5．4．3 离散时间系统的因果性与判别 203

5．5 信号通过线性时不变系统不失真的条件 204

5．6 调制与解调 207

5．6．1 调制与解调的概念 207

5．6．2 双边带调制 208

5．6．3 单边带调制 210

5．6．4 振幅调制 212

5．7 频分复用与时分复用 214

5．7．1 频分复用 214

5．7．2 时分复用 214

习题 216

第6章 滤波器 219

6．1 引言 220

6．2 理想模拟滤波器及其冲激响应 220

6．2．1 理想模拟滤波器 220

6．2．2 理想低通滤波器的冲激响应 221

6．3 模拟滤波器的实现 222

6．3．1 模拟滤波器的一些典型逼近函数 223

6．3．2 模拟滤波器的频率变换 225

6．4 数字滤波器 227

6．4．1 数字滤波器的基本原理 227

6．4．2 FIR与IIR滤波器的频响特性 229

6．5 数字滤波器的基本结构 232

6．5．1 IIR数字滤波器的结构 232

6．5．2 FIR数字滤波器的结构 235

习题 237

部分习题答案 241

参考文献 247