與國內經典教材鄭君里所編寫的信號與系統(tǒng)比較，改進方面如下：1、剔除下冊中包含的濾波器設計、FFT等應屬于數(shù)字信號處理課程的內容；2、增加MATLAB仿真內容和MATLAB仿真類的習題，促進學生的理解。3、增加一些與工程實踐緊密結合的實例。與國內經典教材比較，剔除過多超綱內容；增加MATLAB仿真內容和MATLAB仿真類的習題，可促進學生的理解；增加了與工程實踐緊密結合的實例，促進學習效果。
與國內經典教材比較，剔除過多超綱內容；增加MATLAB仿真內容和MATLAB仿真類的習題，可促進學生的理解；增加了與工程實踐緊密結合的實例，促進學習效果。
信號與系統(tǒng)是信號與線性系統(tǒng)分析的簡稱�！靶盘柵c系統(tǒng)”是高等院校電子信息工程、電氣工程與自動化控制、通信工程、電子信息科學與技術、生物醫(yī)學工程、計算機科學與技術等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程。該課程涵蓋的基本概念、基本理論和分析方法已經滲透電子信息、通信工程、電子電路、系統(tǒng)分析、集成電路、生物醫(yī)學工程、應用物理學、電磁場、微波技術、航空工程、環(huán)境工程等諸多電類和非電類的工程領域。信號與系統(tǒng)問題在現(xiàn)代自然科學和社會科學領域的應用無處不在，為順應信息科學與技術的迅速發(fā)展，作為信號與系統(tǒng)的處理和分析技術的基礎理論課程，“信號與系統(tǒng)”課程應和時代發(fā)展趨勢相一致。本教材主要面向本科生，學生應熟練地掌握本課程所講述的基本理論、基本概念和基本分析方法，并能夠對信號與系統(tǒng)進行分析、變換和求解，掌握時域和頻域分析與求解方法。本教材在編寫過程中側重學生能力的培養(yǎng)，注重實用性和實踐性，突出實踐能力的培養(yǎng)，強化應用環(huán)境的設計。通過“任務驅動”、“問題引入”、“實踐操作”等形式，將理論引入實踐，便于教師教學和學生自學。本教材重難點突出、層次分明、結構合理、內容豐富，能夠將較難的數(shù)學概念和理論充分應用到電路系統(tǒng)中解決信號與系統(tǒng)問題，能夠實現(xiàn)數(shù)學理論、物理概念和電路系統(tǒng)分析的完美結合。本教材注重實例分析，精心編寫了大量例題和習題供學生學習和練習，例題對該章節(jié)知識有效解讀，習題對章節(jié)內容有效補充，從而培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。為培養(yǎng)應用型本科人才，編寫教材時，在結構上力求簡明，在內容上力求豐富，章節(jié)既要有一定的邏輯連貫性，又要有一定的獨立性，從而適應不同的教學需求。為培養(yǎng)學生動手實踐能力，在大部分章節(jié)中加入了MATLAB仿真分析，結合計算機技術將分析問題和解決問題程序化、智能化。本教材可作為高等院校電子信息工程、電氣工程與自動化控制、通信工程、電子信息科學與技術、生物醫(yī)學工程、計算機科學與技術等專業(yè)“信號與系統(tǒng)”課程教材,也可供從事相關專業(yè)的科技工作者參考。本教材由來自兩所院校且具有多年“信號與系統(tǒng)”教學經驗的老師分工合作完成,從時域和變換域兩個方面論述了信號與系統(tǒng)的基本理論和基本分析方法，敘述方式從易到難，即從信號分析到系統(tǒng)分析，包括信號與系統(tǒng)的概念、連續(xù)系統(tǒng)的時域分析、連續(xù)信號的頻域分析、連續(xù)系統(tǒng)的復頻域分析、離散系統(tǒng)的時域分析、離散系統(tǒng)的z變換分析、系統(tǒng)函數(shù)和系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析及信號與系統(tǒng)分析的MATLAB實現(xiàn)。其中，第1章和第7章由趙娟老師編寫，第2章和第3章由喻劍平老師編寫，第4章、第5章和第6章由肖寧老師編寫，第8章由高正明老師編寫。整本教材由趙娟老師統(tǒng)一整理成冊，并由田原教授校稿。由于編寫時間倉促，編者水平有限，書中難免有不妥或錯誤之處，懇請讀者評批指正。編者
2017年7月
陳義平，男，副教授，黑龍江科技大學電子與信息工程學院電子信息工程專業(yè)教師，多年來一直講授信號與系統(tǒng)等主干課程，獲省高教學會三等獎2次。從事大學生素質教育與科技活動的組織和指導工作，榮獲黑龍江省知識產權杯優(yōu)秀指導教師獎等稱號，指導學生獲全國大學生電子大賽二等獎1次，省一等獎、二等獎20余次，指導學生參加“畢昇杯”、“ICAN”等電子類科技競賽獲全國一等獎、二等獎及賽區(qū)獎10余次。主持橫縱向科研課題4項，發(fā)表論文十余篇。
第1章緒論1
1.1信號的描述與分類2
1.1.1信號的定義與描述2
1.1.2信號的分類和特性3
1.2系統(tǒng)的模型及分類10
1.2.1系統(tǒng)的數(shù)學模型11
1.2.2系統(tǒng)的連接13
1.2.3系統(tǒng)的分類15
1.2.4系統(tǒng)的特性17
1.3信號與系統(tǒng)分析方法概述21
1.3.1信號與系統(tǒng)分析方法22
1.3.2信號與系統(tǒng)理論的應用23
習題24
第2章連續(xù)信號與系統(tǒng)的時域分析26
2.1連續(xù)時間信號的時域描述26
2.1.1典型信號26
2.1.2奇異信號29
2.2連續(xù)時間信號的基本運算35
2.2.1連續(xù)信號的尺度變換、反轉與平移36
2.2.2連續(xù)信號的相加、相乘、微分與積分37
2.3連續(xù)確定信號的時域分解38
2.3.1連續(xù)信號分解為直流分量與交流分量38
2.3.2連續(xù)信號分解為奇分量與偶分量38
2.3.3連續(xù)信號分解為實部分量與虛部分量38
2.3.4連續(xù)信號分解為沖激信號的線性組合39
2.3.5連續(xù)信號分解為正交信號集40
2.4連續(xù)線性非時變系統(tǒng)的描述及特點41
2.5連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的響應43
2.5.1連續(xù)時間系統(tǒng)的零輸入響應43
2.5.2連續(xù)時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應48
2.5.3連續(xù)時間系統(tǒng)的沖激響應49
2.5.4連續(xù)信號卷積52
2.6沖激響應表示的系統(tǒng)特性56
2.6.1級聯(lián)系統(tǒng)的沖激響應57
2.6.2并聯(lián)系統(tǒng)的沖激響應57
2.6.3因果連續(xù)系統(tǒng)58
2.6.4穩(wěn)定連續(xù)系統(tǒng)58
2.7連續(xù)信號與系統(tǒng)的MATLAB實現(xiàn)58
2.7.1連續(xù)信號的MATLAB表示58
2.7.2連續(xù)信號基本運算的MATLAB實現(xiàn)63
2.7.3利用MATLAB進行連續(xù)系統(tǒng)的時域分析64
習題66
第3章離散信號與系統(tǒng)的時域分析68
3.1離散時間信號的時域描述68
3.1.1離散時間信號的表示68
3.1.2典型離散信號70
3.2離散時間信號的基本運算72
3.2.1序列的反轉、移位與尺度變換72
3.2.2序列的相加、相乘、差分與求和73
3.3離散確定信號的時域分解76
3.3.1離散信號分解為直流分量與交流分量76
3.3.2離散信號分解為奇分量與偶分量76
3.3.3離散信號分解為實部分量與虛部分量77
3.3.4離散信號分解為單位脈沖序列的線性組合77
3.3.5離散信號分解為正交信號集78
3.4離散時間LTI系統(tǒng)的響應78
3.4.1離散時間系統(tǒng)的零輸入響應78
3.4.2離散時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應83
3.4.3離散時間系統(tǒng)的單位樣值響應85
3.4.4序列卷積和86
3.5單位樣值響應表示的系統(tǒng)特性91
3.5.1級聯(lián)系統(tǒng)91
3.5.2并聯(lián)系統(tǒng)92
3.5.3因果離散系統(tǒng)92
3.5.4穩(wěn)定離散系統(tǒng)93
3.6離散信號與系統(tǒng)的MATLAB實現(xiàn)93
3.6.1離散信號的MATLAB表示93
3.6.2離散信號基本運算的MATLAB實現(xiàn)94
3.6.3利用MATLAB進行離散系統(tǒng)的時域分析98
習題99
第4章連續(xù)信號與系統(tǒng)的頻域分析101
4.1連續(xù)周期信號的頻域分析101
4.1.1周期信號的Fourier級數(shù)表示101
4.1.2周期信號的頻譜105
4.1.3連續(xù)Fourier級數(shù)的基本性質107
4.1.4連續(xù)周期信號的功率譜110
4.2連續(xù)非周期信號的頻域分析111
4.2.1連續(xù)非周期信號的Fourier變換及其頻譜111
4.2.2常見連續(xù)時間信號的頻譜112
4.2.3連續(xù)時間Fourier變換的性質116
4.3連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的頻域分析125
4.3.1連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的頻率響應125
4.3.2連續(xù)非周期信號通過系統(tǒng)響應的頻域分析127
4.3.3連續(xù)周期信號通過系統(tǒng)響應的頻域分析128
4.3.4無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)129
4.3.5理想低通濾波器129
4.4連續(xù)信號的幅度調制與解調130
4.4.1連續(xù)信號幅度調制130
4.4.2同步解調131
4.4.3單邊帶幅度調制133
4.4.4頻分復用134
4.5連續(xù)信號與系統(tǒng)的MATLAB頻譜分析135
4.5.1利用MATLAB分析連續(xù)信號頻譜135
4.5.2利用MATLAB分析連續(xù)系統(tǒng)的頻率特性138
習題140
MATLAB習題146
第5章離散信號與系統(tǒng)的頻域分析148
5.1離散周期信號的頻域分析148
5.1.1離散周期信號的離散Fourier級數(shù)及其頻譜148
5.1.2離散Fourier級數(shù)的基本性質151
5.2離散非周期信號的頻域分析153
5.2.1離散信號的離散時間Fourier變換及其頻譜153
5.2.2離散時間Fourier變換的基本性質155
5.3信號的時域抽樣和頻域抽樣157
5.3.1信號的時域抽樣157
5.3.2信號的頻域抽樣160
5.4離散時間LTI系統(tǒng)的頻域分析161
5.4.1離散時間LTI系統(tǒng)的頻率響應161
5.4.2離散非周期序列通過系統(tǒng)響應的頻域分析162
5.4.3離散周期序列通過系統(tǒng)響應的頻域分析163
5.4.4線性相位的離散LTI系統(tǒng)164
5.4.5離散數(shù)字濾波器164
5.4.6離散信號的幅度調制165
5.5離散信號與系統(tǒng)的MATLAB頻譜分析168
5.5.1利用MATLAB分析離散信號頻譜168
5.5.2利用MATLAB分析離散系統(tǒng)的頻率特性169
習題171
MATLAB習題174
第6章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復頻域分析176
6.1連續(xù)時間信號的復頻域分析176
6.1.1從Fourier變換到Laplace變換176
6.1.2單邊Laplace變換的收斂域178
6.1.3常見信號的Laplace變換178
6.1.4單邊Laplace變換的性質179
6.1.5Laplace逆變換188
6.2連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的復頻域分析192
6.2.1連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)193
6.2.2連續(xù)時間LTI系統(tǒng)響應的復頻域分析194
6.3連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性197
6.3.1系統(tǒng)函數(shù)的零極點分布197
6.3.2系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)的時域特性198
6.3.3系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)的穩(wěn)定性198
6.3.4系統(tǒng)函數(shù)零極點與系統(tǒng)頻率響應200
6.4連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬202
6.4.1連續(xù)系統(tǒng)的連接202
6.4.2連續(xù)系統(tǒng)的模擬203
6.5連續(xù)時間信號與系統(tǒng)復頻域分析的MATLAB實現(xiàn)207
習題209
MATLAB習題212
第7章離散時間信號與系統(tǒng)的復頻域分析213
7.1離散時間信號的復頻域分析213
7.1.1單邊z變換的定義與收斂域213
7.1.2常用序列的z變換215
7.1.3單邊z變換的主要性質219
7.1.4逆z變換223
7.2離散時間LTI系統(tǒng)的復頻域分析229
7.2.1離散時間LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)229
7.2.2離散時間LTI系統(tǒng)響應的復頻域分析231
7.3系統(tǒng)函數(shù)H(z)與系統(tǒng)特性233
7.3.1系統(tǒng)函數(shù)的零極點分布與單位抽樣響應的特性233
7.3.2系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性234
7.3.3系統(tǒng)函數(shù)的零極點分布與系統(tǒng)頻率響應236
7.4離散時間系統(tǒng)的模擬238
7.4.1離散系統(tǒng)的連接239
7.4.2離散系統(tǒng)的模擬240
7.5利用MATLAB進行離散系統(tǒng)的復頻域分析242
習題245
MATLAB習題247
第8章系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法248
8.1引言248
8.2連續(xù)時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程250
8.2.1連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的一般形式250
8.2.2由電路圖建立狀態(tài)方程252
8.2.3由微分方程建立狀態(tài)方程253
8.2.4由系統(tǒng)模擬框圖、信號流圖或系統(tǒng)函數(shù)建立狀態(tài)方程253
8.3連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解259
8.3.1狀態(tài)方程的時域求解259
8.3.2狀態(tài)方程的s域求解265
8.4離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程269
8.4.1離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的一般形式269
8.4.2由差分方程建立狀態(tài)方程270
8.4.3由系統(tǒng)模擬框圖、信號流圖或系統(tǒng)函數(shù)建立狀態(tài)方程271
8.5離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解272
8.5.1狀態(tài)方程的時域求解272
8.5.2狀態(tài)方程的z域求解275
8.6MATLAB在系統(tǒng)狀態(tài)變量分析中的應用278
習題280
MATLAB習題283
附錄1信號與系統(tǒng)公式性質一覽表284
附錄2常用連續(xù)傅里葉變換對、拉普拉斯變換對、z變換對一覽表286
附錄3雙邊拉普拉斯變換對與雙邊z變換對一覽表289
附錄4卷積積分一覽表291
附錄5卷積和一覽表292
附錄6關于δ(t)、δ(k)函數(shù)公式一覽表293
參考文獻294參考文獻296
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