信号与系统教程及实验

第1章 信号与系统概述

1.1 绪言

1.2 信号

1.3 信号的基本运算

1.4 阶跃函数和冲激函数

1.5 系统的描述

1.6 系统的性质

1.7 LTI系统分析方法概述

习题

第2章 系统的时域分析

2.1 LTI连续系统的响应

2.1.1 微分方程的经典解

2.1.2 零输入响应和零状态响应

2.1.3 冲激响应和阶跃响应

2.1.4 卷积积分

2.2 离散系统的时域分析

2.2.1 LTI离散系统的响应

2.2.2 差分方程的经典解

2.2.3 零输入响应和零状态响应

2.2.4 单位序列和单位序列响应

2.2.5 卷积和

习题

第3章 连续信号的傅里叶变换与频域分析

3.1 非周期信号的傅里叶变换

3.2 傅里叶变换的性质

3.3 周期信号的傅里叶变换

3.3.1 正弦、余弦信号的傅里叶变换

3.3.2 一般周期信号的傅里叶变换

3.4 抽样信号的傅里叶变换与抽样定理

3.4.1 抽样信号的傅里叶变换

3.4.2 抽样定理

3.5 傅里叶变换的应用

3.5.1 频域法求系统的响应

3.5.2 无失真传输

3.5.3 理想低通滤波器

3.5.4 调制与解调

3.6 希尔伯特变换与应用

3.6.1 希尔伯特变换

3.6.2 希尔伯特变换的应用实例

3.7 连续信号傅里叶变换的MATLAB应用实例

习题

第4章 拉普拉斯变换和连续时间系统的S域分析

4.1 拉普拉斯变换

4.2 拉普拉斯变换的性质

4.3 拉普拉斯逆变换

4.4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系

4.5 用拉普拉斯变换求解线性系统的响应

4.5.1 微分方程的S域求解

4.5.2 S域元件模型

4.6 系统函数

4.6.1 系统函数

4.6.2 系统的联结

4.7 系统函数的零极点分布对系统时域特性的影响

4.7.1 H（s）零、极点分布与h（t）波形特征的对应

4.7.2 H（s）、F（s）极点分布与自由响应、强迫响应特征的对应

4.7.3 H（s）、F（s）极点分布与暂态响应、稳态响应特征的对应

4.8 系统函数零极点与系统频率响应特性的关系

4.9 系统函数零极点分布与系统稳定性的关系

4.10 MATLAB仿真实现连续系统的S域分析

习题

第5章 离散时间信号与系统的Z域分析

5.1 Z变换及其应用

5.1.1 Z变换

5.1.2 Z变换的收敛域

5.1.3 典型序列的Z变换

5.1.4 逆Z变换

5.1.5 Z变换的性质

……

第6章 离散傅里叶变换与频域分析

第7章 系统函数

第8章 系统分析的状态变量法

附录 习题答案

参考文献

本书共分8章，主要内容包括： 信号与系统分析的基本概念与方法，连续时间系统与离散时间系统的时域分析，连续信号的傅里叶变换与系统频域分析，连续信号的拉普拉斯变换与系统的S域分析，离散时间信号与系统的Z域分析，离散时间信号与系统的傅里叶变换分析。在上述内容的基础上，分析了系统的特征并介绍了求取系统函数的有利工具——信号流图。最后介绍了系统的状态空间分析方法。每章配有例题与MATLAB仿真程序，便于加深对信号与系统的理解。本书是21世纪高等学校电子信息类规划教材，可作为高等学校工科（理科）的自动化，电子信息与通信工程，电气类学生使用教材，也可供科研与工程技术人员自学参考。