信号与系统 理论、方法及其应用 修订2版【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

信号与系统 理论、方法及其应用 修订2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一版序言1

第一章 绪论1

1.1 信息、信号和系统1

1.1.1 信息、信号和系统1

目次1

1.1.2 信号与系统问题2

修订二版前言3

1.2 系统分析与综合和信号分析与处理3

1.2.1 系统分析与综合3

1.2.2 信号分析与处理3

1.3 信号与系统的内容体系4

第一版前言5

2.1 信号的数学描述和分类6

2.1.1 信号的数学描述6

第二章 信号和系统的数学描述及基本性质6

2.1.2 信号的分类7

2.2 信号的运算和变换10

2.2.1 信号的基本运算10

2.2.2 自变量变换导致的信号变换13

2.3 基本的连续时间和离散时间信号17

2.3.1 单位阶跃与单位冲激信号17

2.3.2 复指数信号与正弦信号22

2.4 信号的时域特性26

2.4.1 信号的周期性、周期信号与非周期信号27

2.4.2 信号的时域对称性质27

2.4.3 信号的大小、能量和功率29

2.5 信号的内积和相关函数31

2.5.1 用一个信号近似另一个信号31

2.5.2 信号的内积33

2.5.3 相关函数和相关序列34

2.6.1 信号与矢量的类比39

2.6 信号空间39

2.6.2 信号空间41

2.7 系统的数学描述和分类47

2.7.1 系统的数学模型和描述方法47

2.7.2 系统的分类51

2.8 系统的相互联接与系统的等价或等效53

2.8.1 系统的基本连接方式53

2.8.2 系统的等价和等效55

2.9 连续时间和离散时间基本系统55

2.10 系统的性质58

2.10.1 无记忆性和记忆性58

2.10.2 因果性、非因果和反因果59

2.10.3 稳定性61

2.10.4 可逆性与逆系统62

2.10.5 时不变性62

2.10.6 线性性质和增量线性系统63

2.11 线性时不变系统和用微分或差分方程描述的系统65

习题66

第三章 LTI系统的时域分析和信号卷积运算76

3.1 引言76

3.2 分析线性时不变系统的基本思想和方法76

3.3 用单位冲激表示信号的表示法77

3.4 连续时间和离散时间LTI系统的卷积关系79

3.4.1 卷积和与卷积积分79

3.4.2 卷积的求解和计算82

3.5 卷积的性质及其在LTI系统分析中的作用89

3.5.1 卷积的代数运算规则89

3.5.2 涉及单位冲激的卷积及卷积的时移性质91

3.5.3 卷积的微分或差分与积分或叠加93

3.5.4 卷积与相关函数的关系94

3.6 卷积的收敛和周期卷积96

3.6.1 卷积积分及卷积和的收敛96

3.6.2 周期卷积97

3.7 线性时变系统和时变卷积99

3.8 单位冲激响应及其表征的LTI系统的性质101

3.8.1 LTI系统的单位冲激响应101

3.8.2 单位冲激响应表征的LTI系统性质102

3.9 杜哈米尔积分和LTI系统的单位阶跃响应105

3.9.1 杜哈米尔积分及其离散时间对偶106

3.9.2 LTI系统的单位阶跃响应107

3.10 奇异函数及其在信号与系统理论和方法中的作用107

3.10.1 奇异函数108

3.10.2 LTI系统卷积关系的一般化112

习题114

第四章 用微分方程和差分方程描述的系统125

4.1 引言125

4.2 递归系统和非递归系统的级联126

4.3.1 线性常系数微分方程所描述系统的方程求解127

4.3 经典的时域分析方法：微分方程和差分方程解法127

4.3.2 线性常系数差分方程所描述之系统的方程解法131

4.3.3 线性常系数差分方程的递推算法135

4.4 用微分方程和差分方程所描述系统的性质137

4.4.1 记忆性和无记忆性137

4.4.2 线性性质和增量线性系统结构137

4.4.3 时不变性和因果性138

4.5.1 实际因果系统的数学描述141

4.5 用微分或差分方程描述的因果系统：零状态响应和零输入响应141

4.5.2 起始条件转换到初始条件142

4.5.3 零输入响应和零状态响应143

4.6 微分和差分方程表征的因果LTI系统的单位冲激响应144

4.6.1 两个LTI系统级联的方法145

4.6.2 方程两边函数项匹配的方法147

4.6.3 FIR系统和IIR系统150

4.6.4 微分和差分方程表征的因果LTI系统的稳定性和可逆性151

4.7.2 差分方程表征的因果LTI系统的直接实现结构153

4.7 微分和差分方程表征的因果LTI系统的直接实现结构153

4.7.1 系统的模拟和仿真153

4.7.3 微分方程表征的因果LTI系统的直接实现结构156

习题158

第五章 信号和系统的变换域表示法162

5.1 引言162

5.2 LTI系统对复指数信号的响应163

5.2.1 LTI系统对复指数输入的响应164

5.2.2 频域和复频域166

5.3 周期信号的频域表示法：连续和离散傅里叶级数168

5.3.1 连续和离散傅里叶级数168

5.3.2 连续和离散傅里叶级数的收敛173

5.3.3 周期信号和序列的频谱175

5.3.4 LTI系统对周期输入的响应180

5.4 非周期函数和序列的频域表示法：连续和离散时间傅里叶变换181

5.4.1 连续和离散时间傅里叶变换181

5.4.2 傅里叶变换的收敛184

5.4.3 连续和离散时间傅里叶变换的典型例子186

5.4.4 非周期信号的频谱和LTI系统的频率响应190

5.4.5 傅里叶变换的极坐标表示与波特图192

5.5 周期信号和序列的傅里叶变换表示法195

5.5.1 周期信号和序列的傅里叶变换196

5.5.2 离散傅里叶变换（DFT）201

5.6 奇异函数及其离散时间对偶的傅里叶变换203

5.7 时间函数和序列的复频域表示法：拉普拉斯变换和Z变换209

5.7.1 拉氏变换和Z变换209

5.7.2 拉氏变换和Z变换的零、极点分布213

5.7.3 拉氏变换和Z变换收敛域的性质218

5.7.4 反拉氏变换和反Z变换224

5.8 信号的复频谱和LTI系统的系统函数230

习题233

6.1 引言243

第六章 变换的性质及其揭示的时域、频域、复频域之间的关系243

6.2 线性性质244

6.3 时移和频移性质247

6.3.1 时移性质247

6.3.2 频移性质249

6.4 变换的对称性质252

6.4.1 对称性质252

6.4.2 时域的对称特性与频域和复频域对称特性之间的关系256

6.5 卷积性质261

6.5.1 时域卷积性质261

6.5.2 频域卷积性质262

6.5.3 复频域卷积性质（复卷积定理）264

6.6 时域微分或差分和积分或累加，变换域微分和积分264

6.6.1 时域微分或差分和积分或累加性质264

6.6.2 频域及复频域的微分和积分性质269

6.7 抽样定理272

6.7.1 时域抽样定理273

6.7.2 频域抽样定理279

6.8 尺度变换性质283

6.8.1 连续时间尺度比例变换284

6.8.2 离散时间的尺度变换特性：抽取和内插286

6.9 相关定理和帕什瓦尔定理、能量谱与功率谱291

6.10 希尔伯特变换295

6.10.1 因果时间函数或序列傅里叶变换的实部或虚部自满性295

6.10.2 解析信号的希尔伯特变换表示法298

6.10.3 希尔伯特变换及其性质302

6.11 傅里叶变换和傅里叶级数的对偶性304

6.11.1 连续傅里叶变换的对偶性305

6.11.2 离散傅里叶级数（DFS）的对偶性310

6.11.3 离散时间傅里叶变换与连续傅里叶级数之间的对偶性313

6.12.1 初值定理317

6.12.2 终值定理317

6.12 拉氏变换与Z变换的初值和终值定理317

6.13 拉氏变换与Z变换之间的类比关系318

习题321

第七章 系统分析与综合的变换域方法333

7.1 LTI系统的变换域分析方法333

7.1.1 LTI系统的变换域求解333

7.1.2 用微分方程和差分方程描述的LTI系统的变换域分析339

7.1.3 部分分式展开求反变换的方法343

7.2 用微分方程和差分方程描述的因果系统的复频域分析348

7.2.1 单边拉氏变换和单边Z变换349

7.2.2 零状态响应和零输入响应的复频域求解355

7.3 由系统函数和频率响应表征LTI系统性质360

7.3.1 频率响应和系统函数表征的LTI系统之性质360

7.3.2 LTI系统互联的频率响应和系统函数364

7.4.1 收敛域和零、极点分布反映的时域分布特性367

7.4 系统函数收敛域和零极点分布反映的时域特性367

7.4.2 收敛域和极点决定单位冲激响应组成分量的函数形式368

7.4.3 自由响应与强迫响应，暂态响应与稳态响应370

7.5 系统零、极点分布确定LTI系统频率响应372

7.5.1 频率响应的几何求值373

7.5.2 全极点系统和全零点系统376

7.6 一阶系统和二阶系统377

7.6.1 一阶系统377

7.6.2 二阶系统383

7.7 全通系统和最小相移系统393

7.7.1 全通函数和全通系统393

7.7.2 最小相移函数和最小相移系统396

7.8 LTI系统的实现结构和方框图表示400

7.8.1 直接型实现结构的变换域表示400

7.8.2 级联型实现结构402

7.8.3 并联型实现结构404

7.9 系统的信号流图表示法407

习题413

第八章 信号与系统理论和方法的主要应用425

8.1 引言425

8.2 信号无失真传输或处理的条件、均衡425

8.2.1 信号无失真传输和处理的条件425

8.2.2 频域均衡和时域均衡428

8.3 滤波和滤波器433

8.3.1 滤波433

8.3.2 理想选择性滤波器434

8.3.3 用微分方程和差分方程描述的非理想频率选择性滤波器439

8.3.4 低通、高通和带通等不同类型之间的变换447

8.4 信号设计和信号加窗450

8.4.1 信号设计450

8.4.2 信号加窗和窗函数455

8.5 调制与解调458

8.5.1 正弦幅度调制和解调459

8.5.2 正弦幅度调制的某些应用466

8.5.3 脉冲幅度调制471

8.6 多路复用473

8.6.1 频分复用和时分复用473

8.6.2 正交复用和码分复用477

8.7 连续时间与离散时间信号之间的转换480

8.7.1 连续时间与离散时间信号的相互转换480

8.7.2 离散时间信号到数字信号的转换和量化483

8.7.3 零阶保持抽样和重建、抗混叠滤波器484

8.8 连续时间信号的离散时间处理487

8.9 抽样率的转换、离散时间多抽样率处理491

8.9.1 抽样率转换491

8.9.2 整数倍增抽样和减抽样492

8.9.3 有理比L/M的抽样率转换498

8.9.4 多抽样率数字信号处理和多抽样率系统500

8.10.1 冲激响应不变法507

8.10 连续和离散时间系统之间的变换507

8.10.2 微分方程的后向差分近似510

8.10.3 双线性变换512

习题513

第九章 系统的状态变量分析530

9.1 引言530

9.1.1 从单输入单输出（SISO）到多输入多输出（MIMO）系统530

9.1.2 从系统的输入输出描述到系统的状态变量描述532

9.2 系统状态变量描述的概念和术语533

9.2.1 系统用状态变量描述的基本依据533

9.2.2 系统状态变量描述的基本术语534

9.3 系统状态变量描述的数学模型535

9.3.1 离攻时间系统的状态变量描述535

9.3.2 连续时间系统的状态变量描述537

9.4.1 建模方法540

9.4 建立系统状态变量数学描述的方法540

9.4.2 状态变量的选择541

9.5 系统状态变量描述的编写542

9.5.1 直接规划法542

9.5.2 级联和并联规划法553

9.5.3 多输入多输入系统的状态空间模型的编写562

9.5.4 系统状态变量描述到输入输出描述的转换566

9.6.1 矢量微分方程和差分方程的时域解法570

9.6 用状态变量描述的系统的求解方法570

9.6.2 矢量微分方程和差分方程的变换域解法577

9.7 状态矢量的线性变换580

9.8 系统的可控制性和可观察性585

9.8.1 系统的可控制性586

9.8.2 系统的可观察性589

9.8.3 A矩阵对角化状态变量描述下系统的可控性和可观性590

习题593

参考文献597