信号分析与处理

第1章信号与系统分析基础

引言

1.1发展简史

1.2应用领域

1.3信号的概念

1.3.1信号及其分类

1.3.2信号分析与处理

1.3.3常用的基本信号

1.4信号的简单处理

1.5系统的概念

1.5.1系统及其分类

1.5.2系统分析

1.5.3线性时不变系统

1.6LTI系统方程及其响应

1.6.1系统的微分方程

1.6.2零输入响应与零状态响应

1.6.3阶跃响应和冲激响应

1.7卷积及其应用

1.7.1卷积的概念与性质

1.7.2系统的卷积分析法

1.7.3用图形扫描法计算卷积

1.8线性系统的状态方程

小结

习题一

第2章连续信号的频域分析与处理

引言

2.1周期信号的频谱

2.1.1周期信号的三角级数分解

2.1.2周期信号的复指数级数分解

2.1.3周期信号频谱的特点

2.1.4双边频谱与信号的带宽

2.2非周期信号的频谱

2.2.1傅里叶变换

2.2.2常用非周期信号的频谱

2.3傅里叶变换的性质与定理

2.4周期信号的频谱函数

2.5信号通过线性系统

2.5.1系统函数H(ω)

2.5.2信号的无失真传输条件

2.5.3信号通过理想低通滤波器

2.6采样信号与采样定理

2.6.1采样信号

2.6.2采样定理与信号的恢复

2.6.3采样的实际问题

小结

习题二

第3章连续信号的复频域分析与处理

引言

3.1拉普拉斯变换

3.1.1拉普拉斯变换的概念

3.1.2常用信号的拉普拉斯变换

3.2拉普拉斯变换的性质与定理

3.3拉普拉斯反变换

3.4系统的s域分析

3.4.1微分方程的拉普拉斯变换解法

3.4.2电路的s域模型

3.5系统函数日(s)

3.5.1系统函数的一般概念

3.5.2系统的方框图表示与模拟

3.6系统函数的零、极点

3.6.1H(s)的零、极点

3.6.2零、极点分布与时域特性的关系

3.6.3零、极点分布与频率特性的关系

3.7线性系统的稳定性

3.7.1系统稳定的概念

3.7.2稳定性判据

3.7.3开环与闭环控制系统

3.7.4系统阶跃响应的动态指标

小结

习题三

第4章离散信号的分析与处理

引言

4.1离散时间信号与系统

4.1.1离散信号的概念

4.1.2离散信号的简单运算

4.1.3离散系统的差分方程

4.1.4离散系统的时域模拟

4.2零输入响应与零状态响应

4.2.1系统的零输入响应

4.2.2卷和与零状态响应

4.3z变换

4.3.1z变换的定义

4.3.2典型序列的z变换

4.4z反变换

4.4.1长除法

4.4.2部分分式展开法

4.5z变换的主要性质与定理

4.6离散系统的z域分析

4.6.1差分方程的z变换解

4.6.2系统函数H(z)

4.6.3离散系统的z域模拟

4.7系统的零、极点与稳定性

4.7.1H(z)的零、极点分布与h(n)的关系

4.7.2离散系统的稳定性

4.7.3z变换与拉普拉斯变换的关系

小结

习题四

第5章数字信号处理

引言

5.1离散时间信号的频谱

5.1.1DTFT的概念

5.1.2离散系统的频率特性

5.2离散傅里叶变换

5.2.1离散傅里叶级数(DFS)

5.2.2离散傅里叶变换(DFT)

5.3快速傅里叶变换(FFT)

5.3.1FFT的概念

5.3.2基2时序分解FFT法

5.4无限脉冲响应(IIR)滤波器

5.4.1IIR数字滤波器的结构

5.4.2IIR滤波器的设计

5.5有限脉冲响应(FIR)滤波器

5.5.1FIR数字滤波器的结构

5.5.2FIR滤波器的设计

小结

习题五

第6章信号分析与处理的MATLAB实现

引言

6.1信号生成与时域分析的实现

6.2连续信号的频域分析实现

6.3连续信号的复频域分析实现

6.4离散信号分析与处理的实现

6.5数字信号处理的MATLAB实现

附录A自测试题

A.1试题一

A.2试题二

A.3试题三

附录B常用周期信号的傅里叶级数表

附录C常用非周期信号的傅里叶变换表

附录DMATLAB应用概要

部分习题答案

参考文献

　　本书是“新编电气与电子信息类本科规划教材”之一，全书共分6个章节，主要对信号分析与处理技术知识作了介绍，具体内容包括信号与系统分析基础、连续信号的频域分析与处理、连续信号的复频域分析与处理、离散信号的分析与处理等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　本书是为应用型本科学生编写的教材。内容包括6章：信号与系统分析基础、连续信号的频域分析与处理、连续信号的复频域分析与处理、离散信号的分析与处理、数字信号处理、信号分析与处理的MATLAB实现。本书概念清晰、简明易懂、突出应用、图文并茂。书中每章配有小结、习题，最后还配有3套自测题，以便学生期末复习之用。　　本书可作为本科院校的电气工程、自动化、电子科学与技术、计算机、微电子、机械电子、检测与仪器仪表、医学电子等专业的教材，也可供广大科技工作人员参考。【作者简介】　　燕庆明，1944年11月生，山东滕州市人，江南大学教授。1970年毕业于西安军事电讯工程学院电子对抗专业。曾任原江南大学副校长，教育部高等学校电工课程教学指导委员会委员，全国高等学校电路和信号系统教学与教材研究会常务理事。在国内外公开发表研究论文50余篇。从1980年起，参编国家规划教材2部，主编规划教材8部，累计300余万字。获省部级以上优秀教学成果奖5项。主编的《信号与系统》于1995年获第三届全国优秀教材二等奖，2008年该书第四版(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)被评为国家精品教材。主编的《电路分析教程》(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)2008年被评为国家精品教材。主编的《信号与系统教程》于2005年被评为江苏省精品教材。