信号与信息处理基础

第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1 信息、信号和信号分析与处理

1.1.2 信号分析与处理系统及其应用

1.1.3 本课程的体系结构

1.2 信号

1.2.1 信号的描述

1.2.2 信号的分类

1.2.3 信号的特性

1.3 离散时间基本信号

1.3.1 单位脉冲序列和单位阶跃序列

1.3.2 正弦序列

1.3.3 指数序列

1.4 连续时间基本信号

1.4.1 单位阶跃信号和单位冲激信号

1.4.2 正弦信号和指数信号

1.4.3 抽样函数

1.5 系统

1.5.1 连续时间系统及其描述

1.5.2 离散时间系统及其描述

1.5.3 系统特性

1.5.4 线性时不变系统

习题

第2章 连续时间信号的时域分析

2.1 信号间的基本运算

2.1.1 相乘

2.1.2 相加

2.2 普通信号的运算

2.2.1 平移

2.2.2 展缩

2.2.3 翻转

2.3 奇异信号的运算

2.3.1 抽样

2.3.2 平移

2.3.3 展缩

2.3.4 翻转

2.3.5 导数与积分

2.4 卷积积分

2.4.1 信号的两种分解表示

2.4.2 卷积积分的定义

2.4.3 卷积积分的图解法

2.4.4 卷积积分积分限的确定

2.4.5 卷积积分的性质

2.5 相关运算

习题

第3章连续时间信号的频域分析

3.1 引言

3.2 周期信号的分解——傅里叶级数

3.2.1 三角形式

3.2.2 指数形式

3.3 周期信号的频谱分析

3.3.1 周期信号的频谱分析

3.3.2 周期信号的功率频谱

3.3.3 非正弦周期信号的有效值

3.4 非周期信号的分解——傅里叶变换

3.4.1 傅里叶级数到傅里叶变换

3.4.2 常用信号的傅里叶变换

3.4.3 奇异函数的傅里叶变换

3.5 傅里叶变换的性质

3.5.1 线性特性

3.5.2 奇偶特性

3.5.3 对称互易特性

3.5.4 时频展缩特性

3.5.5 时移特性

3.5.6 频移特性

3.5.7 时域卷积特性

3.5.8 乘积特性

3.5.9 时域微分和积分特性

3.5.10 频域微分和积分特性

3.5.11 非周期信号的能量谱

3.6 周期信号的傅里叶变换

3.7 信号的抽样与抽样定理、时分复用

习题

第4章 连续时间信号的复频域分析

4.1 拉普拉斯变换及其性质

4.1.1 拉普拉斯变换

4.1.2 拉普拉斯变换的性质

4.2 常用信号的拉普拉斯变换

4.3 拉普拉斯反变换

习题

第5章 离散时间信号的时域分析

5.1 离散时间信号的基本概念

5.2 常用的典型序列

5.3 序列的运算

习题

第6章 离散傅里叶变换

6.1 序列傅里叶变换及其性质

6.1.1 序列傅里叶变换的定义

6.1.2 序列傅里叶变换的性质

6.2 周期序列的离散傅里叶级数

6.3 离散傅里叶变换（DFT）的定义

6.4 DFT与DTFT的关系

6.5 离散傅里叶变换的基本性质

6.5.1 线性性质

6.5.2 循环移位性质

6.5.3 循环卷积定理

6.5.4 DFT的共轭对称性

6.5.5 Pa eval定理

6.6 应用DFT计算线性卷积

6.7 应用DFT对信号进行频谱分析

6.7.1 利用DFT分析连续信号的频谱

6.7.2 利用DFT分析信号频谱时存在的几个问题

6.7.3 信号频谱分析举例

6.8 DFT应用举例

习题

第7章 离散时间信号的复频域分析

7.1 离散时间信号的z变换

7.2 常用信号的z变换

7.3 z变换的性质

7.4 逆z变换

习题

第8章信息论与编码

8.1 信息论简介

8.1.1 信息

8.1.2 信息论的形成和发展

8.1.3 通信基本模型

8.2 不确定性和信息

8.3 熵和平均互信息

8.4 信源编码定理

8.5 霍夫曼编码

8.6 信道编码定理

8.6.1 信道的数学模型及其分类

8.6.2 信道容量

8.6.3 信道编码

8.7 循环冗余校验（CRC）码

8.7.1 线性分组码

8.7.2 循环码

8.7.3 循环冗余校验（CRC）码

习题

附录A 卷积积分的性质

附录B 傅里叶变换的性质

附录C 常用信号的傅立叶变换

附录D 拉普拉斯变换的性质

附录E 常用信号的拉普拉斯变换

附录F z变换的性质

附录G 常用信号的z变换

附录H Huffman编码

参考文献

《信号与信息处理基础》主要介绍信号与信息处理的基础理论和应用方法。全书共分为8章，内容包括信号与信息处理的基本知识、连续时间信号的时域分析、连续时间信号的频域分析、连续时间信号的复频域分析、离散时间信号的时域分析、离散时间信号的频域分析、离散时间信号的复频域分析和信息论与编码。为了满足学生研究性学习的需要，《信号与信息处理基础》大部分章节增加了思考题和上机练习题。《信号与信息处理基础》适合作为电气信息类专业本科生教材，主要面向自动化、通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术、信息安全、测控和电气工程及自动化专业的学生，也可供有关科技人员参考。