信号与系统分析
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作者吉建华 等 主编
出版社电子工业出版社
ISBN9787121302947
出版时间2017-01
装帧平装
开本16开
定价49.9元
货号1201429198
上书时间2024-11-21
商品详情
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目录
上篇信号分析(1)
第1章信号(2)
1.1信号的定义(2)
1.2信号的分类(3)
1.2.1连续时间信号和离散时间信号(3)
1.2.2周期信号和非周期信号(5)
1.2.3能量信号和功率信号(7)
1.2.4信号的其他分类(8)
练习题(9)
1.3本章小结(9)
练习题答案(10)
本章习题(10)
第2章连续信号的时域分析(12)
2.1连续信号的基本运算(12)
2.1.1加(减)法和乘法(12)
2.1.2微分和积分(13)
2.1.3反转(13)
2.1.4平移(13)
2.1.5尺度变换(横坐标展缩)(15)
练习题(17)
2.2典型连续信号(17)
2.2.1阶跃信号(18)
2.2.2冲激信号(19)
2.2.3其他常见连续信号(25)
练习题(26)
2.3连续信号的卷积积分(27)
2.3.1卷积积分定义(27)
2.3.2卷积的图解过程(28)
2.3.3相关函数(30)
练习题(31)
2.4卷积积分的性质(31)
2.4.1卷积的代数运算性质(31)
2.4.2奇异信号的卷积性质(32)
2.4.3卷积的微积分性质(33)
2.4.4几个重要性质(34)
练习题(38)
2.5本章小结(38)
练习题答案(39)
本章习题(40)
第3章连续信号的频域分析(42)
3.1信号的正交分解(42)
3.1.1矢量正交与正交分解(42)
3.1.2信号正交与正交函数集(43)
3.1.3信号的正交分解(43)
3.2周期信号的傅里叶级数(44)
3.2.1三角型傅里叶级数(45)
3.2.2特殊信号的傅里叶级数(47)
3.2.3指数型傅里叶级数(50)
3.2.4周期信号的频谱(53)
3.2.5周期信号的功率(58)
练习题(60)
3.3非周期信号的傅里叶变换(61)
练习题(68)
3.4傅里叶变换的性质(69)
3.4.1线性性质(69)
3.4.2奇偶虚实性(69)
3.4.3对偶性(71)
3.4.4尺度变换性质(72)
3.4.5时移特性(73)
3.4.6频移特性(74)
3.4.7卷积定理(75)
3.4.8时域微分和积分定理(77)
3.4.9频域微分和积分定理(80)
3.4.10相关定理(82)
练习题(84)
3.5信号的能量谱和功率谱(85)
3.5.1信号的能量谱(85)
3.5.2信号的功率谱(86)
练习题(86)
3.6周期信号的傅里叶变换(87)
3.6.1周期信号的傅里叶变换(87)
3.6.2傅里叶系数与傅里叶变换的关系(90)
练习题(91)
3.7本章小结(91)
练习题答案(91)
本章习题(93)
第4章连续信号的复频域分析(96)
4.1拉普拉斯变换(96)
4.1.1双边拉普拉斯变换(96)
4.1.2单边拉普拉斯变换(98)
练习题(100)
4.2拉普拉斯变换的性质(100)
4.2.1线性性质(100)
4.2.2尺度变换(101)
4.2.3时移特性(102)
4.2.4复频移特性(104)
4.2.5共轭特性(104)
4.2.6时域微分特性(105)
4.2.7时域积分特性(105)
4.2.8卷积定理(107)
4.2.9复频域微分和积分特性(108)
4.2.10初值定理和终值定理(109)
练习题(112)
4.3拉普拉斯逆变换(112)
练习题(122)
4.4单边拉普拉斯变换与傅里叶变换(122)
练习题(125)
4.5本章小结(125)
练习题答案(125)
本章习题(126)
第5章离散信号的时域分析(128)
5.1离散信号的基本运算(128)
5.1.1加(减)法和乘法(128)
5.1.2差分(128)
5.1.3反转(129)
5.1.4平移(130)
5.1.5尺度变换(131)
练习题(132)
5.2典型离散信号(132)
5.2.1阶跃序列(132)
5.2.2单位序列(133)
5.2.3其他常见离散信号(134)
练习题(135)
5.3离散信号的卷积和(135)
5.3.1卷积和(135)
5.3.2卷积和的图解过程(138)
5.3.3列表法求卷积和(140)
5.3.4不进位乘法求卷积和(141)
练习题(141)
5.4卷积和的性质(141)
5.4.1卷积和的代数运算性质(142)
5.4.2单位序列的卷积和特性(142)
5.4.3移位序列的卷积和特性(143)
练习题(145)
5.5本章小结(145)
练习题答案(146)
本章习题(146)
第6章离散信号的z域分析(148)
6.1z变换(148)
6.1.1z变换的定义(148)
6.1.2z变换的收敛域(149)
练习题(153)
6.2z变换的性质(154)
6.2.1线性性质(154)
6.2.2移位特性(154)
6.2.3z域尺度变换(156)
6.2.4时域卷积定理(157)
6.2.5z域微分特性(158)
6.2.6z域积分特性(159)
6.2.7时域反转特性(159)
6.2.8序列部分和定理(160)
6.2.9初值定理和终值定理(161)
练习题(165)
6.3逆z变换(165)
6.3.1幂级数展开法(166)
6.3.2部分分式展开法(168)
练习题(175)
6.4s域与z域的关系(175)
练习题(177)
6.5本章小结(177)
练习题答案(178)
本章习题(179)
中篇系统分析(181)
第7章系统(182)
7.1系统的定义(182)
7.2系统的描述(182)
7.2.1系统的数学模型(182)
7.2.2系统的时域框图表示(183)
练习题(185)
7.3系统的分类与分析方法(185)
7.3.1连续系统与离散系统(185)
7.3.2动态系统与即时系统(185)
7.3.3单输入单输出系统与多输入多输出系统(186)
7.3.4线性系统与非线性系统(186)
7.3.5时变系统与时不变系统(188)
7.3.6因果系统与非因果系统(189)
7.3.7稳定系统与不稳定系统(190)
7.3.8可逆系统与不可逆系统(190)
7.3.9LTI系统分析方法(191)
练习题(191)
7.4本章小结(191)
练习题答案(192)
本章习题(192)
第8章LTI连续系统的时域分析(194)
8.1自由响应与强迫响应(194)
8.1.1自由响应(194)
8.1.2强迫响应(195)
练习题(199)
8.2零输入响应与零状态响应(199)
8.2.1初始状态和初始值(199)
8.2.2零输入响应(202)
8.2.3零状态响应(202)
8.2.4全响应(205)
练习题(208)
8.3冲激响应和阶跃响应(208)
8.3.1冲激响应(208)
8.3.2阶跃响应(211)
练习题(213)
8.4卷积积分与零状态响应(213)
练习题(216)
8.5本章小结(216)
练习题答案(216)
本章习题(217)
第9章LTI连续系统的变换域分析(219)
9.1LTI连续系统频域分析(219)
9.1.1频率响应(219)
9.1.2无失真传输(222)
9.1.3理想低通滤波器(222)
9.1.4佩利—维纳准则与物理可实现低通滤波器(224)
练习题(226)
9.2取样定理及其应用(226)
9.2.1信号取样(227)
9.2.2时域取样定理(230)
9.2.3频域取样定理(232)
练习题(233)
9.3LTI连续系统复频域分析(233)
9.3.1微分方程的变换解(234)
9.3.2系统函数(237)
9.3.3系统的s域框图(239)
9.3.4电路的s域模型(241)
练习题(243)
9.4LTI连续系统的系统特性(244)
9.4.1系统函数与时域响应(244)
9.4.2系统函数与频域响应(247)
9.4.3两类特殊系统(249)
9.4.4系统的因果性(251)
9.4.5系统的稳定性(252)
练习题(254)
9.5LTI连续系统的信号流图与结构(254)
9.5.1信号流图(254)
9.5.2梅森公式(256)
9.5.3系统结构(258)
练习题(264)
9.6本章小结(264)
练习题答案(265)
本章习题(266)
第10章LTI离散系统的时域分析(270)
10.1自由响应与强迫响应(270)
10.1.1自由响应(271)
10.1.2强迫响应(271)
练习题(276)
10.2零输入响应与零状态响应(276)
10.2.1零输入响应(276)
10.2.2零状态响应(277)
10.2.3全响应(278)
练习题(281)
10.3单位序列响应和阶跃响应(281)
10.3.1单位序列响应(281)
10.3.2阶跃响应(283)
练习题(284)
10.4卷积和与零状态响应(285)
练习题(286)
10.5本章小结(286)
练习题答案(287)
本章习题(287)
第11章LTI离散系统的z域分析(289)
11.1LTI离散系统的z域分析(289)
11.1.1差分方程的z域解(289)
11.1.2系统函数(294)
11.1.3系统的z域框图(296)
练习题(297)
11.2LTI离散系统的系统特性(298)
11.2.1系统函数与时域响应(298)
11.2.2系统函数与频域响应(301)
11.2.3系统的因果性(305)
11.2.4系统的稳定性(306)
练习题(308)
11.3LTI离散系统的信号流图与结构(308)
11.3.1信号流图(308)
11.3.2系统结构(309)
练习题(315)
11.4本章小结(315)
练习题答案(316)
本章习题(316)
第12章系统的状态变量分析(318)
12.1系统状态变量描述法(318)
12.1.1状态与状态变量(318)
12.1.2动态方程的一般形式(319)
12.2连续系统状态方程的建立与求解(321)
12.2.1由电路图直接建立状态方程(321)
12.2.2由系统的信号流图(系统框图)建立状态方程(323)
12.2.3连续系统状态方程的时域解(325)
12.2.4连续系统状态方程的s域解(326)
练习题(328)
12.3离散系统状态方程的建立与求解(328)
12.3.1离散系统状态方程的建立(328)
12.3.2离散系统状态方程时域解(329)
12.3.3离散系统状态方程变换域解(330)
练习题(331)
12.4系统的稳定性、可控制性和可观测性(332)
12.4.1由状态方程判定系统的稳定性(332)
12.4.2系统的可控制性和可观测性(333)
练习题(335)
12.5本章小结(335)
练习题答案(336)
本章习题(336)
下篇实践提高(338)
第13章信号与系统实践(339)
13.1实验环境简介(339)
13.1.1MATLAB语言简介(339)
13.1.2Python语言简介(342)
13.2信号表示(344)
13.2.1连续信号的表示(344)
13.2.2离散信号的表示(350)
13.3信号运算(353)
13.3.1信号的时域运算(353)
13.3.2信号的时间变换(358)
13.3.3信号的卷积(359)
13.4连续信号的傅里叶变换(361)
13.4.1连续周期信号的傅里叶级数(361)
13.4.2连续信号的傅里叶变换(364)
13.5连续信号的s域分析(366)
13.5.1拉普拉斯变换(366)
13.5.2拉普拉斯逆变换(367)
13.5.3s域部分分式展开(367)
13.6离散信号的z域分析(368)
13.6.1z变换(369)
13.6.2z域部分分式展开(369)
13.6.3逆z变换(370)
13.7LTI连续系统时域响应(371)
13.7.1零输入响应、零状态响应和全响应(371)
13.7.2冲激响应和阶跃响应(372)
13.8LTI连续系统的频率特性和频域分析(373)
13.8.1频率特性(373)
13.8.2频域分析(375)
13.9LTI连续系统的系统函数(376)
13.10LTI离散系统时域分析(377)
13.10.1零状态响应(377)
13.10.2单位序列响应和阶跃响应(378)
13.11LTI离散系统的系统函数与z域分析(379)
13.11.1系统的零、极点分析(379)
13.11.2系统的频率特性分析(381)
13.12本章小结(382)
习题参考答案(383)
参考文献(392)
内容摘要
本书系统介绍信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。全书共分3篇、13章:上篇(靠前章~第6章)为信号分析的基本理论和方法,主要包括信号的定义、分类、基本运算、卷积积分、傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换、卷积和、z变换;中篇(第7章~靠前2章)为系统分析的基本理论和方法,主要阐述系统的定义、描述、分类、LTI系统的时域与变换域(频域、复频域和z域)分析、LTI系统的信号流图和系统结构、状态变量分析法等;下篇(靠前3章)为实践部分,主要以MATLAB语言和Python语言为基础设计41个实验,以期增加读者对理论知识的感性认识。本书以“化繁为简、变抽象为具体,践以求知、学以致用”为编写原则,坚持教材的编写符合认识的一般规律、符合学生的学习规律,努力做到“内容准确、强调基础,例题典型、思路多样,深入浅出、通俗易懂”,在突出理论的同时,强调实践的地位和作用,追求理论和实践的完美结合。
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