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第1章 信号与系统概述 1

1.1 信号 1

1.1.1 信号的描述及分类 2

1.1.2 信号的基本运算与变换 5

1.2 系统 8

1.2.1 系统的数学模型及其分类 8

1.2.2 系统的模拟 14

1.3 信号与系统分析概述 16

1.3.1 信号分析 16

1.3.2 系统分析 16

1.3.3 系统模型求解 17

1.4 基于MATLAB的信号表示与运算 18

1.4.1 MATLAB中的信号表示 18

1.4.2 信号基本运算的MATLAB实现 20

本章小结 23

习题1 23

第2章 连续时间信号分析 26

2.1 连续时间信号 26

2.1.1 常用的连续时间信号 26

2.1.2 奇异信号 29

2.2 卷积积分 35

2.2.1 信号的时域分解 35

2.2.2 卷积积分性质 36

2.2.3 卷积积分的运算 38

2.3 信号的正交分解与傅里叶级数 42

2.3.1 信号的正交分解 42

2.3.2 傅里叶级数 43

2.3.3 周期信号的傅里叶级数正交分解 47

2.3.4 基于MATLAB的傅里叶级数分析 48

2.4 信号的频谱分析 52

2.4.1 信号的频谱 52

2.4.2 周期信号的频谱分析 52

2.4.3 非周期信号的频谱分析 55

2.4.4 典型信号的频谱 56

2.4.5 基于MATLAB的信号频谱分析 63

2.5 傅里叶变换 69

2.5.1 奇异信号的傅里叶变换 69

2.5.2 傅里叶变换的基本性质 70

2.5.3 卷积定理 75

2.6 拉普拉斯变换 77

2.6.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 77

2.6.2 拉普拉斯变换的收敛域 77

2.6.3 常用信号的拉普拉斯变换 80

2.6.4 拉普拉斯变换的基本性质 81

2.6.5 卷积定理 86

2.6.6 拉普拉斯逆变换 86

2.6.7 基于MATLAB的拉普拉斯变换分析 92

本章小结 96

习题2 96

第3章 连续时间系统分析 100

3.1 线性连续系统的描述及响应 100

3.1.1 系统的描述 100

3.1.2 微分方程的经典解 102

3.1.3 零输入响应和零状态响应 106

3.1.4 冲激响应和阶跃响应 108

3.1.5 零状态响应的卷积积分求解法 113

3.1.6 基于MATLAB的连续时间系统响应 113

3.2 线性非时变系统的频域分析 120

3.2.1 系统的频率响应特性概念 120

3.2.2 无失真传输系统的频域分析 123

3.2.3 理想低通滤波器的频域分析 124

3.2.4 基于MATLAB的连续系统频域分析 125

3.3 线性连续系统的复频域分析 127

3.3.1 微分方程的拉普拉斯变换求解法 127

3.3.2 电路的s域模型 130

3.3.3 系统函数与s域分析法 134

3.3.4 系统函数的零、极点与系统特性 135

3.3.5 系统的稳定性判断 138

3.3.6 信号流图及系统的模拟 139

3.3.7 基于MATLAB的连续系统复频域分析 142

本章小结 146

习题3 147

第4章 离散时间信号分析 149

4.1 连续时间信号离散化 149

4.1.1 信号的取样 149

4.1.2 取样定理 149

4.1.3 基于MATLAB的信号取样分析 151

4.2 离散时间信号的表示 153

4.2.1 序列 153

4.2.2 常用的典型序列 153

4.2.3 序列的运算 156

4.2.4 基于MATLAB的序列表示与运算 159

4.3 Z变换 164

4.3.1 Z变换的收敛域 165

4.3.2 Z变换与拉普拉斯变换的关系 166

4.3.3 常用序列的Z变换 167

4.3.4 Z变换的性质 168

4.3.5 Z逆变换 172

4.3.6 基于MATLAB的Z变换分析 174

本章小结 176

习题4 177

第5章 离散时间系统分析 179

5.1 离散时间系统的描述及其响应 179

5.1.1 离散时间系统的描述 180

5.1.2 线性常系数差分方程的求解方法 183

5.1.3 线性常系数差分方程的经典解 184

5.1.4 零输入响应及零状态响应 187

5.2 卷积和应用 190

5.2.1 卷积和与零状态响应 190

5.2.2 单位响应 191

5.2.3 卷积和求零状态响应 192

5.2.4 基于MATLAB的离散系统时域分析 193

5.3 离散系统的Z域分析 199

5.3.1 差分方程的Z变换求解方法 199

5.3.2 单位响应和系统函数 201

5.3.3 系统函数的零、极点与系统特性 203

5.3.4 数字滤波器简述 206

5.3.5 基于MATLAB的离散系统Z域分析 208

本章小结 213

习题5 214

附录A MATLAB操作与使用 216

参考文献 229