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信号与系统

作者：罗向龙，马仑，陈鹏编著

出版社：西安电子科技大学出版社出版时间：2024-01-01

开本： 26cm 页数： 288页

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版权信息
本书特色
内容简介
目录

信号与系统版权信息

ISBN：9787560669403
条形码：9787560669403 ; 978-7-5606-6940-3
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
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信号与系统本书特色

本教材借鉴国内外经典教材的优点，在基本概念、理论和方法的基础上，注重前后知识的关联性，从信号空间的角度去分析和讲解课程中的经典定理和方法；在注重从数学角度对基本理论进行讲解的同时，更强调概念、理论和方法的物理解释，并结合工程应用和生活实例去阐述基本理论的内涵，使读者在掌握信号与系统的基本概念、信号的变换域特性分析、系统响应时域和变换域分析方法的基础上，从深层次理解相关概念、方法及信号与系统的应用，增加教材的可读性与可用性，同时结合我校公路交通特色，使教材满足不同层次读者的需要。
本书在编排中注重如下几点：
(1) 从连续到离散，从信号到系统，从时域到变换域。书中对连续和离散系统分别按照先信号分析后系统分析，从时域分析到变换域分析的逻辑进行论述。这既体现了连续系统理论与离散系统理论之间的相互关系，又保证了各自内容相对独立，体现了前后知识的平行性，便于读者理解和掌握。
(2) 突出系统分析方法的前后相关性。对系统的零状态响应，本书从直接计算微分或差分方程出发，同时强调如何利用线性时不变系统的性质进行求解，逐步过渡到卷积和变换域的分析方法，突出系统响应分析过程中各种方法的相关性，有利于学生理解和掌握前后知识点的逻辑关系，提高学习效率。
(3) 从信号分解的角度阐述信号与系统的各种分析方法。本书将一个实际的物理信号看作是有限或无限小的信号“细胞”的线性组合，从信号分解的角度讲述卷积、连续傅里叶变换、拉普拉斯变换、离散傅里叶变换及Z变换，便于学生理解变换域信号分析方法的本质，同时加深对线性时不变系统内涵的理解。
(4) 例题丰富，便于知识点的学习和理解。考虑到信号与系统知识点抽象、理解难度大的问题，书中列举了大量的例题，以加深学生对学习内容的理解，进一步培养学生的认知和自学能力, 改变单调阅读的学习状态。
(5) 强调各种概念、理论和方法的物理解释。本书结合工程应用以及生活中的实例阐述基本理论的内涵，有效回答学生“为什么学”和“学了有什么用”的困惑，避免学生对大量公式定理的反感，增加学生学习的兴趣和热情，培养学生理论联系实际的意识。
(6) 通过工程应用加深学生对信号与系统内容的理解。本书结合我校交通运输国家一流学科的优势，通过相关函数、傅里叶变换、卷积等信号处理中的基本理论和方法在公路交通领域和其他工程领域的典型应用，加深学生对知识点的理解，培养学生解决复杂工程问题的能力。

信号与系统内容简介

本书全面系统地论述了信号与系统的基本概念、基本理论和分析方法。共8章内容，主要内容包括信号与系统的基本概念，连续线性时不变系统的时域、频域和S域分析，离散线性时不变系统的时域、频域和Z域分析，以及信号与系统的应用等。

信号与系统目录

**章信号与系统基本概念1 1.1 绪论 1 1.2 信号的描述和分类 2 1.2.1 信号的描述 2 1.2.2 信号的分类 3 1.2.3 常见的典型信号 7 1.3 信号的基本运算 9 1.3.1 信号的加法和乘法 9 1.3.2 信号的平移 10 1.3.3 信号的反转 10 1.3.4 信号的尺度变换 11 1.4 阶跃信号与冲激信号 12 1.4.1 阶跃信号 12 1.4.2 冲激信号及性质 14 1.5 单位脉冲和阶跃序列 17 1.5.1 单位脉冲序列及性质 18 1.5.2 单位阶跃序列 18 1.6 系统的描述 19 1.6.1 系统模型 19 1.6.2 系统的框图表示 20 1.7 系统的分类和特性 23 1.7.1 线性特性 23 1.7.2 时不变性 24 1.7.3 因果性 26 1.7.4 稳定性 26 1.7.5 系统的分类 26 1.8 信号与系统的分析方法概述 27 习题 29 第二章连续LTI系统的时域分析34 2.1 引言 34 2.2 微分方程的经典解法 34 2.2.1 齐次解和特解 35 2.2.2 响应的完全解 36 2.3 连续LTI系统的响应 38 2.3.1 系统初始条件 38 2.3.2 零输入响应 40 2.3.3 零状态响应 41 2.4 冲激响应和阶跃响应 43 2.4.1 冲激响应 43 2.4.2 阶跃响应 48 2.5 卷积积分与性质 50 2.5.1 卷积积分的定义 50 2.5.2 卷积的图解法 51 2.5.3 卷积的性质 52 习题 57 第三章连续LTI系统的频域分析62 3.1 引言 62 3.2 信号的正交分解 62 3.2.1 信号的分解 62 3.2.2 信号的正交分解 63 3.3 连续周期信号的傅里叶级数 65 3.3.1 傅里叶级数的三角形式 65 3.3.2 傅里叶级数的复指数形式 70 3.4 连续周期信号的频谱 71 3.4.1 周期信号的频谱 71 3.4.2 周期信号频谱的特点 74 3.4.3 周期信号的功率 75 3.5 连续非周期信号的傅里叶变换 77 3.5.1 傅里叶变换 77 3.5.2 典型信号的傅里叶变换 78 3.6 傅里叶变换的性质 83 3.6.1 线性性质 83 3.6.2 延时性质 84 3.6.3 频移性质 85 3.6.4 尺度变换性质 86 3.6.5 奇偶性质 88 3.6.6 对称性质 88 3.6.7 微分性质 90 3.6.8 积分性质 90 3.6.9 频域中的微分与积分性质 91 3.6.10 卷积定理 92 3.6.11 帕斯瓦尔定理 93 3.7 连续周期信号的傅里叶变换 94 3.7.1 周期信号的傅里叶变换 95 3.7.2 周期信号傅里叶级数与傅里叶变换的关系 96 3.8 希尔伯特变换与解析信号 97 3.8.1 希尔伯特变换 98 3.8.2 解析信号 98 3.9 采样定理 99 3.9.1 限带信号和抽样信号 99 3.9.2 抽样信号的频谱 100 3.9.3 时域抽样定理 102 3.9.4 频域抽样定理 103 3.10 连续LTI系统的频域分析 104 3.10.1 系统频率响应函数 105 3.10.2 无失真传输 107 3.10.3 理想低通滤波器的特性 108 习题 109 第四章连续LTI系统的S域分析117 4.1 引言 117 4.2 拉普拉斯变换 117 4.2.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 117 4.2.2 零极点及收敛域 119 4.2.3 单边拉普拉斯变换 123 4.3 单边拉普拉斯变换的性质 125 4.3.1 线性性质 125 4.3.2 时移性质 126 4.3.3 尺度变换性质 126 4.3.4 复频域平移特性 127 4.3.5 时域微分性质 127 4.3.6 复频域微分特性 129 4.3.7 时域积分性质 129 4.3.8 复频域积分特性 131 4.3.9 卷积定理 131 4.3.10 初值定理和终值定理 132 4.4 拉普拉斯反变换 135 4.4.1 查表法 135 4.4.2 部分分式展开法 137 4.5 连续LTI系统的S域分析 141 4.5.1 LTI系统响应的S域求解 141 4.5.2 系统函数 144 4.6 连续系统的S域表示和模拟 146 4.6.1 连续系统的S域框图表示 146 4.6.2 连续系统的信号流图表示 148 4.6.3 连续系统的模拟 152 4.7 系统函数与特性 155 4.7.1 系统零极点与时域响应 155 4.7.2 系统函数的频率响应 157 4.7.3 系统函数与因果性 159 4.7.4 系统函数与稳定性 160 习题 162 第五章离散LTI系统的时域分析168 5.1 引言 168 5.2 差分方程及经典解法 168 5.2.1 差分及差分方程 168 5.2.2 差分方程的经典解 170 5.3 离散LTI系统的响应 173 5.3.1 零输入响应 173 5.3.2 零状态响应 174 5.4 单位脉冲序列响应和单位阶跃响应 176 5.4.1 单位脉冲序列响应 176 5.4.2 单位阶跃响应 178 5.5 离散卷积和及其性质 180 5.5.1 卷积和的定义 181 5.5.2 卷积和的性质 183 习题 185 第六章离散LTI系统的频域分析190 6.1 引言 190 6.2 离散非周期信号的傅里叶变换(DTFT) 190 6.2.1 DTFT的定义 190 6.2.2 典型信号的DTFT 192 6.3 DTFT的性质 194 6.3.1 周期性 194 6.3.2 线性 195 6.3.3 序列的时移和频移 195 6.3.4 时域尺度变换 195 6.3.5 奇偶虚实性 196 6.3.6 频域微分特性 197 6.3.7 差分与累加 197 6.3.8 帕斯瓦尔定理 197 6.4 离散周期信号的傅里叶级数(DFS) 199 6.4.1 离散周期信号 199 6.4.2 离散周期序列的傅里叶级数 200 6.5 离散有限长信号的傅里叶变换(DFT) 203 6.5.1 DFT的定义 203 6.5.2 DFT的性质 206 6.6 快速傅里叶变换 212 6.7 离散LTI系统的频域响应 219 习题 221 第七章离散LTI系统的Z域分析224 7.1 引言 224 7.2 Z变换 224 7.2.1 Z变换的定义 224 7.2.2 Z变换的收敛域 225 7.2.3 典型序列的Z变换 227 7.3 Z变换的性质 228 7.4 逆Z变换 235 7.4.1 查表法 235 7.4.2 幂级数展开法 236 7.4.3 部分分式展开法 237 7.5 离散LTI系统的Z域分析 242 7.6 离散系统的Z域表示和模拟 245 7.6.1 离散系统的Z域框图表示 245 7.6.2 离散系统的信号流图表示 248 7.6.3 离散系统的模拟 251 7.7 系统函数的特性 257 7.7.1 系统零极点与时域响应 257 7.7.2 系统函数的频域响应 258 7.7.3 系统函数与因果性 258 7.7.4 系统函数与稳定性 259 习题 260 第八章信号与系统在工程中的应用267 8.1 引言 267 8.2 信号与系统在公路交通领域的应用 267 8.2.1 交通数据时域分析 267 8.2.2 交通数据频域分析 273 8.3 信号与系统在其他领域的应用 275 8.3.1 在语音信号处理中的应用 275 8.3.2 在音乐信号处理中的应用 280 8.3.3 在生物医学信号处理中的应用 284 习题 287 参考文献288

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