全書共分七章,第1章信號與系統(tǒng)概論,介紹了信號與系統(tǒng)的基本概念以及常用的基本連續(xù)時間信號和離散時間信號;第2章是連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析,其中將線性系統(tǒng)的全響應分解為零輸入響應和零狀態(tài)響應,詳細分析了沖激響應的計算和卷積積分的求解;第3章介紹了連續(xù)時間系統(tǒng)的傅里葉變換;第4章主要介紹了線性時不變系統(tǒng)的基本分析工具──拉普拉斯變換的定義、性質和應用;第5章和第6章主要介紹了離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析和z域分析;第7章介紹了狀態(tài)變量的概念和系統(tǒng)分析的狀態(tài)變量法。
第二版前言
《信號與系統(tǒng)》一書自2009年出版以來已經使用了7年。依據高等學校最新的“信號與系統(tǒng)課程教學基本要求”,結合學校各專業(yè)對本課程的要求和編者多年來的教學實踐經驗,同時也依據讀者的反饋意見,我們對原書進行了全面修訂。
第二版基本保持了第一版原有的框架結構,并根據讀者的反饋意見,進一步完善了教材內容,調整和修改了部分例題和習題,并給出了各章習題的參考答案。
本書第1、2、3、4章由王穎民編寫,第5、6、7章由郭愛編寫。全書由王穎民統(tǒng)稿。
本書中每章的最后一節(jié)內容及“本章小結”“本章習題及參考答案”作為數字資源放在西南交通大學出版社的“交大e出版”數字平臺上,讀者可通過微信掃描二維碼的方式獲得。
本書的數字資源部分由王穎民、郭愛編寫,共計14萬字。
在本書的編寫修訂過程中,編者得到了西南交通大學教材建設研究項目的大力支持,也得到了西南交通大學電氣工程學院的關心和支持,在此表示衷心的感謝,同時也特別感謝提出寶貴意見并關心和支持本書的老師和同學們。
由于編者水平所限,書中難免有不妥或錯誤之處,歡迎讀者批評指正。
編 者
2016年10月
王穎民,講師。主講電路分析、信號與系統(tǒng)課程。發(fā)表論文4篇。出版教材2本。主持及參與了10個項目。其中:2008年參與《研究型教學法在專業(yè)基礎課教學中的研究與實踐》,獲西南交通大學教學成果二等獎。郭愛,講師,2015年獲西南交通大學電氣工程學院工學博士學位。主講本科課程兩門:電路分析、信號與系統(tǒng)。發(fā)表論文8篇。出版教材1本,參編1本。
目 錄
第1章 信號與系統(tǒng)概述 1
1.1 信號與系統(tǒng)的概念 1
1.2 信號的描述與分類 1
1.3 基本信號 4
1.4 信號的基本運算 11
1.5 系統(tǒng)的描述與分類 14
1.6 信號的MATLAB實現(xiàn) 19
本章小結 19
習題2 19
第2章 連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析 20
2.1 連續(xù)系統(tǒng)數學模型的建立 20
2.2 線性系統(tǒng)的時域分析 24
2.3 卷積積分 35
2.4 系統(tǒng)對指數信號的響應 40
2.5 用MATLAB進行連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析 42
本章小結 42
習題2 42
第3章 連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析 43
3.1 周期信號的傅里葉級數 43
3.2 周期信號的傅里葉頻譜 48
3.3 非周期信號的連續(xù)時間傅里葉變換 53
3.4 典型信號的傅里葉變換 55
3.5 傅里葉變換的性質 61
3.6 系統(tǒng)響應的頻域分析法 68
3.7 無失真?zhèn)鬏?72
3.8 理想低通濾波器 73
3.9 抽樣定理 74
3.10 用MATLAB進行連續(xù)時間信號和系統(tǒng)的頻域分析 78
本章小結 78
習題3 78
第4章 連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復頻域分析 79
4.1 拉普拉斯變換概述 79
4.2 拉普拉斯變換的基本性質 83
4.3 拉普拉斯逆變換 87
4.4 系統(tǒng)的復頻域分析 91
4.5 系統(tǒng)框圖 99
4.6 信號流圖 102
4.7 系統(tǒng)模擬 106
4.8 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性 111
4.9 用MATLAB實現(xiàn)連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復頻域分析 117
本章小結 117
習題4 117
第5章 離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析 118
5.1 基本離散時間信號 118
5.2 離散時間系統(tǒng)的描述 121
5.3 離散時間系統(tǒng)的傳輸算子和系統(tǒng)的模擬 127
5.4 離散系統(tǒng)的零輸入響應 130
5.5 離散系統(tǒng)的單位響應 135
5.6 離散信號的卷積和 139
5.7 離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應 141
5.8 用MATLAB對離散信號與系統(tǒng)進行時域分析 146
本章小結 146
習題5 146
第6章 離散時間信號與系統(tǒng)的z域分析 147
6.1 離散信號的z變換 147
6.2 z變換的基本性質 152
6.3 z反變換 160
6.4 離散系統(tǒng)的差分方程的z域求解 162
6.5 離散系統(tǒng)的z域分析 165
6.6 系統(tǒng)傳遞函數的零、極點及系統(tǒng)的穩(wěn)定性判定 170
6.7 離散系統(tǒng)的頻域響應 173
6.8 離散系統(tǒng)z域分析的MATLAB實現(xiàn) 175
本章小結 175
習題6 175
第7章 系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析 176
7.1 狀態(tài)空間描述 176
7.2 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立 178
7.3 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的s域解法 185
7.4 離散系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法 190
7.5 系統(tǒng)狀態(tài)空間分析法的MATLAB實現(xiàn) 197
本章小結 197
習題7 197
參考文獻 198