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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123

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296

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3147

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4177

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5214

附录A MATLAB操作与使用216

参考文献229