信号与系统

前言

绪论

第1章信号及信号的时域分析

1.1信号及信号的分类

1.1.1连续信号与离散信号

1.1.2确定信号与随机信号

1.1.3周期信号与非周期信号

1.1.4能量信号与功率信号

1.1.5实信号与复信号

1.2常用信号及其性质

1.2.1常用连续信号及其性质

1.2.2常用离散信号及其性质

1.3信号的基本运算

1.3.1信号的相加和相乘

1.3.2信号的平移

1.3.3信号的尺度变换与反转

1.3.4信号的时域分解

1.3.5信号的卷积积分与卷积和

1.4小结

1.5习题

参考文献

第2章时域连续信号的频域分析

2.1信号的正交分解

2.1.1正交函数集

2.1.2信号的正交分解

2.2周期信号的频谱分析傅里叶级数

2.2.1三角形式的傅里叶级数

2.2.2指数形式的傅里叶级数

2.2.3信号的性质与傅里叶系数之间的关系

2.2.4周期信号的频谱

2.3非周期信号的频谱分析傅里叶变换

2.3.1傅里叶变换的定义

2.3.2傅里叶变换的物理意义频谱和频谱密度函数

2.3.3常用信号的傅里叶变换

2.4傅里叶变换的基本性质

2.4.1线性

2.4.2奇偶性

2.4.3对称性

2.4.4时移特性

2.4.5频移特性

2.4.6尺度变换特性

2.4.7时域微分

2.4.8时域积分

2.4.9频域微分

2.4.10频域积分

2.4.11时域卷积定理

2.4.12频域卷积定理

2.4.13帕塞瓦尔定理

2.5周期信号的傅里叶变换

2.5.1正、余弦信号的傅里叶变换

2.5.2一般周期信号的傅里叶变换

2.6时域采样定理

2.6.1信号的采样

2.6.2时域采样定理

2.6.3信号的恢复

2.7小结

2.8习题

参考文献

第3章时域连续信号的复频域分析

3.1拉普拉斯变换

3.1.1拉普拉斯变换的定义

3.1.2拉普拉斯变换的收敛域

3.1.3常用信号的拉普拉斯变换

3.2拉普拉斯变换的基本性质

3.2.1线性

3.2.2尺度变换

3.2.3时移特性

3.2.4复频移特性

3.2.5时域卷积定理

3.2.6复频域卷积定理

3.2.7时域微分特性

3.2.8时域积分特性

3.2.9复频域微分特性

3.2.10复频域积分特性

3.2.11初值定理

3.2.12终值定理

3.3拉普拉斯反变换

3.3.1查表法

3.3.2部分分式展开法

3.4拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系

3.5小结

3.6习题

参考文献

第4章时域离散信号的频域分析

4.1序列的z变换

4.1.1z变换的定义

4.1.2几种序列的z变换及其收敛域

4.2z反变换

4.2.1幂级数展开法

4.2.2部分分式展开法

4.2.3留数法

4.3z变换的性质和定理

4.3.1线性

4.3.2序列的移位

4.3.3z域尺度变换

4.3.4序列的反转

4.3.5复序列的共轭

4.3.6序列的线性加权

4.3.7初值定理

4.3.8终值定理

4.3.9时域卷积定理

4.3.10复卷积定理

4.3.11帕塞瓦尔定理

4.4序列z变换与时域连续信号拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系

4.4.1z变换与拉普拉斯变换的关系

4.4.2z变换和傅里叶变换的关系

4.5时域离散信号的傅里叶变换

4.5.1序列傅里叶变换的定义

4.5.2序列傅里叶变换的性质

4.6周期序列的离散傅里叶级数及其傅里叶变换

4.6.1周期序列的离散傅里叶级数

4.6.2DFS的性质

4.6.3周期序列的傅里叶变换

4.7小结

4.8习题

参考文献

第5章离散傅里叶变换和快速傅里叶变换

5.1离散傅里叶变换

5.1.1离散傅里叶变换的定义

5.1.2DFT与序列傅里叶变换、变换的关系

5.1.3离散傅里叶变换的基本性质

5.2频域采样定理

5.3快速傅里叶变换

5.3.1FFT算法的基本思想

5.3.2按时间抽取的基2FFT算法

5.3.3按频率抽取的基2FFT算法

5.3.4快速傅里叶反变换

5.4FFT的应用举例

5.4.1利用FFT计算线性卷积

5.4.2利用FFT对信号进行谱分析

5.5小结

5.6习题

参考文献

　　本书是在总结长期的教学经验和吸纳同类教材优点的基础上，对“信号与系统”和“数字信号处理”两门课的内容进行了归纳、整合而成的。该书集这两门课程的精华于一体，去掉了以往两本教材中的重叠部分，加强了重点部分，通过有机整合，科学地构建了新的课程体系。本书分为上、下两册。本书为上册，主要讲述信号分析与处理(共5章)，从物理意义和数学表达方面对各种信号进行了详尽的分析。本书可作为电类各专业“信号与系统”课程的教材，也可供从事信息获取、转换、传输、处理、信息系统等领域工作的研究生、教师和广大科技工作者参考。　　本书根据当前信息和电子技术的发展，结合高校教学改革的形势和要求，综合近10年来的教学实践，整合原“信号与系统”和“数字信号处理”两门课程的教学内容精心编写而成。　　本书全面系统地论述了信号与系统的基本理论和基本分析方法，按照先信号后系统、先连续后离散、先时域后频域的顺序，分上、下两册，共12章。上册讲述信号分析与处理，下册讲述系统分析与综合。上册的具体内容是：绪论、信号及信号的时域分析、时域连续信号的频域分析、时域连续信号的复频域分析、时域离散信号的频域分析、离散傅里叶变换和快速傅里叶变换。　　本书可作为普通高等学校电气信息类专业本科生的教材使用，也可作为科技人员的参考书。【作者简介】　　1947年生，男，安徽绩溪人。1982年1月毕业于武汉钢铁学院自动化系，1984年在武汉钢铁学院获得硕士学位并留校任教，1997年3月在日本东北大学获得博士学位。武汉科技大学信息科学与工程学院教授、博士生导师。中国自动化学会专家咨询工作委员会会员、南方九省电工理论学会常务理事、湖北自动化学会理事。近5年来，发表学术论文60余篇，获省级科技进步奖6项。出版专著1部，主编并出版教材2部。主要研究领域：工业自动化、智能材料、故障检测和数字信号处理等。