信号与系统(matlab实现) 大中专理科计算机 作者
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作者作者
出版社清华大学出版社
ISBN9787302528241
出版时间2020-01
版次1
装帧平装
开本16
页数266页
字数421千字
定价49元
货号xhwx_1202011521
上书时间2024-07-05
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目录：
章绪论
1.1引言
1.2信号的数学描述与分类
1.2.1信号的数学描述
1.2.2信号的分类
1.3基本连续信号介绍
1.3.1典型的连续信号
1.3.2奇异信号
1.4信号的基本运算与分解
1.4.1信号的基本运算
1.4.2信号的分解
1.5系统的数学描述与分类
1.5.1系统的数学模型和描述方法
1.5.2系统的分类
1.6线时不变系统介绍
1.6.1线时不变系统的特
1.6.2线时不变系统的分析方法概述
1.7matlab作界面及示例
1.7.1matlab作界面介绍
1.7.2matlab作典型示例
题
题
第2章连续时间系统的时域分析
2.1引言
2.2微分方程的建立
2.3微分方程的求解
2.3.1求齐次解
2.3.2求特解
2.3.3求待定系数a
2.3.4求0+时刻的初始值
2.4零输入响应
2.5零响应
2.6阶跃响应与冲激响应
2.7全响应
2.7.1全响应的求解
2.7.2全响应的分解
2.8卷积
2.8.1卷积的定义
2.8.2卷积的计算
2.9卷积的质及其应用
2.9.1卷积代数
2.9.2卷积的微分与积分
2.9.3与冲激函数或阶跃函数的卷积
2.9.4卷积的应用举例
2.10连续时间系统时域分析的matlab实现
题
题
第3章傅里叶变换
3.1引言
3.2周期信号的频谱分析——傅里叶级数
3.2.1傅里叶级数的三角形式
3.2.2傅里叶级数的复指数形式
3.2.3具有对称的周期信号的频谱
3.3非周期信号的频谱——傅里叶变换
3.3.1傅里叶变换的导出
3.3.2傅里叶变换存在的条件
3.4傅里叶变换的基本质
3.5典型非周期信号的频谱
3.5.1单边指数信号
3.5.2双边指数信号
3.5.3矩形脉冲信号
3.5.4钟形脉冲信号
3.5.5符号函数
3.5.6升余弦脉冲信号
3.6周期信号的傅里叶变换
3.6.1正弦、余弦信号的傅里叶变换
3.6.2一般周期信号的傅里叶变换
3.7抽样定理
3.7.1时域抽样定理
3.7.2频域抽样定理
3.8无失真传输
3.8.1什么是无失真传输
3.8.2无失真传输系统的条件
3.9理想低通滤波器
3.9.1理想低通滤波器的频率特和冲激响应
3.9.2理想低通滤波器的阶跃响应
3.10调制与解调
3.11傅里叶变换的matlab实现
题
题
第4章拉普拉斯变换及s域分析
4.1引言
4.2拉普拉斯变换及其收敛域
4.2.1从傅里叶变换到拉普拉斯变换
4.2.2从算子符号法的概念说明拉普拉斯变换的定义
4.2.3拉普拉斯变换的收敛
4.2.4一些常用函数的拉普拉斯变换
4.3拉普拉斯变换的基本质
4.4拉普拉斯逆变换
4.4.1部分分式展开法
4.4.2留数法
4.5利用拉普拉斯变换法进行电路分析
4.6系统函数
4.7系统函数及其时域分析
4.7.1h(s)零、极点分布与h(t)波形特征的对应
4.7.2h(s)、e(s)极点分布与自由响应、强迫响应特征的对应
4.8系统函数及其频域分析
4.9线系统的稳定
4.10由拉普拉斯变换引出傅里叶变换
4.11拉普拉斯变换的matlab实现
题
题
第5章离散时间系统的时域分析
5.1引言
5.2离散时间信号——序列
5.2.1离散信号的定义
5.2.2离散时间信号的运算
5.2.3常用典型序列
5.3离散时间系统的数学模型
5.3.1线时不变系统
5.3.2离散时间系统的表示
5.4常系数线差分方程的求解
5.5离散时间系统的单位样值响应(单位冲激响应)
5.6卷积(卷积和)
5.7离散时间系统时域分析的matlab实现
题
题
第6章z变换与离散时间系统的z域分析
6.1引言
6.2z变换定义、典型序列的z变换
6.3z变换的收敛域
6.4z变换的基本质
6.5逆z变换
6.6利用z变换解差分方程
6.7z变换与拉普拉斯变换的关系
6.8离散系统的系统函数
6.9离散时间系统的频率响应
6.10离散时间系统z域分析的matlab实现
题
题
参文献
内容简介：
本书全面系统地介绍了信号与系统的基本理论和基本分析方法。全书共6章，内容包括绪论、连续时间系统的时域分析、傅里叶变换、拉普拉斯变换及域分析、离散时间系统的时域分析、z变换与离散时间系统的z域分析。本书不仅介绍相关理论，更注重突出每一个知识点的讲解，采用示意图、流程图等元素，优化教材内容的理论描述，提高的学兴趣。每章都包含了应用示例及matlab实践，并精选了例题解析及题，内容精练，重点突出。本书可作为电子信息类本科生"信号与系统"课程的教材，也可以为相关专业人员提供帮助和参。
精彩内容：
第3章傅里叶变换
【本章导读】
本章讨论连续时间信号与系统的傅里叶分析方法，从正交函数出发，得出三角函数形式和复指数形式的傅里叶级数展开式，引出傅里叶变换并建立信号频谱概念。通过典型信号频谱以及傅里叶变换质的研究，初步掌握连续信号的频域分析方法。在此基础上延伸至周期信号与抽样信号的傅里叶变换。在后介绍傅里叶变换主要的应用——滤波、调制和抽样。
【学要点】
（1） 掌握傅里叶级数(三角函数形式与指数形式)的定义、质及将周期信号展开为傅里叶级数的方法。
（2） 掌握傅里叶正变换和逆变换的定义、质及计算方法。
（3） 掌握信号的频域分析的概念以及各种信号(周期信号、非周期信号、抽样信号、调幅信号)频谱的特点及绘制频谱图的方法，了解信号的频域特与时域特的关系，深刻理解信号的频带宽度与信号脉冲宽度之间的关系。
（4） 了解时域抽样与频域抽样的方法及应用，掌握时域抽样定理与频域抽样定理的内容，深刻理解其物理意义。
3.1引言
傅里叶变换是以正交函数集为理论基础，对连续时间函数进行的积分变换。利用周期信号取极限变成非周期信号的方法，可以由周期信号的傅里叶级数推导出傅里叶变换。对于周期信号而言，在进行频谱分析时可以利用傅里叶级数，也可以利用傅里叶变换，傅里叶级数相当于傅里叶变换的一种特殊表达形式。而对非周期信号而言，则不存在傅里叶级数，此时要用傅里叶变换求出它的频谱。
傅里叶分析方法从建立到应用经历了一段漫长的历史，1822年法国数学家傅里叶(j.fourier，1768—1830)在热的分析理论一书中提出并证明了周期函数展开成谐波关系的正弦级数的，奠定了傅里叶级数的理论基础。此后傅里叶扩展了其研究成果，提出非周期函数也可以表示为正弦函数的加权积分，从而使傅里叶级数推广到傅里叶积分。在傅里叶之后，1829年狄里克雷(p.l.dirichlet)给出了严格的傅里叶级数收敛条件，让傅里叶级数和傅里叶积分在许多领域得到了广泛的应用，如热学问题、机械振动等。其后，泊松(poion)、高斯(gau)等人又把三角函数、指数函数以及傅里叶分析等数学工具应用于电力、通信和自动化控制等实际的工程问题中。迄今，傅里叶分析方法在力学、光学、量子物理和各种线系统分析中得到了广泛的应用，已成为系统分析不可缺少的重要工具。
3.2周期信号的频谱分析——傅里叶级数
3.2.1傅里叶级数的三角形式
给定一个实周期信号f(t)，设其周期为t1，角频率为ω1=2π/t1，若满足下列狄里克雷条件(通常遇到的周期信号都能满足狄里克雷条件，因此，以后除非特殊说明，一般都认为周期信号满足此条件)：
（1） 在f(t)的任意一个周期内，f(t)是可积的；
（2） 在f(t)的任意一个周期内，f(t)仅有有限个极大值点和极小值点；
（3） 在f(t)的任意一个周期内，f(t)仅有有限个不连续点。
若周期信号f(t)(周期为t1，角频率ω1=2π/t1=2πf1)满足狄里克雷条件，则它便可以展开成如式(31)所示的傅里叶级数三角形式，即：
f（t）=a0a1co（ω1t）b1in（ω1t）a2co（2ω1t）b2in（2ω1t）
anco（nω1t）bnin（nω1t）
=a0∑∞n=1［anco（nω1t）bnin（nω1t）］(31)
其中，系数an和bn称为傅里叶级数的系数，简称为傅里叶系数，有
直流分量
a0=1t1t0t1t0f(t)dt(32)
余弦分量的幅度
an=2t1t0t1t0f(t)co(nω1t)dt(33)
正弦分量的幅度
bn=2t1t0t1t0f(t)in(nω1t)dt(34)
其中，n=12。
通常，公式中的积分区间取(0，t1)或－t22，t22。式(32)~式(34)表明，an和bn都是nω1的函数，其中an是nω1的偶函数，bn是nω1的奇函数。
若将式(31)中同频率项进行合并，可以得到另一种余弦形式的傅里叶级数，即
f(t)=c0∑∞n=1co(nω1tn)(35)
或
f(t)=d0∑∞n=1dnin(nω1tθn)
式(35)也是傅里叶级数的三角函数展开形式。式中n为正整数，c0和d0称为周期函数f(t)直流分量，c1co(nω1t1)，d1in(nω1tθ1)称为基波分量，ω1称为基波角频率，其余各项(n1的项)统称为高次谐波分量。高次谐波分量的频率是基波频率的整数倍。当n=2时称为二次谐波分量，n=3时称为三次谐波分量，等等。和dn为第n次谐波的幅度，n和θn为第n次谐波的相位。
比较式(31)和式(35)，各参数之间的关系如式(36)所示
a0=c0=d0
an=con=dninθn
dn==a2nb2n
bn=－inn=dncoθn
n=arctan－bnan ej4tf(3－2t)12fω－4－2ej3(ω－4)2
5. 对称
若f(t)f(ω)，
则
f(t)2πf(－ω)(325)
该式表明，如果时间函数f(t)的频谱函数是f(ω)，那么时间函数f(t)的频谱函数是2πf(－ω)。
证明
由傅
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