目 錄
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 信號 2
1.2.1 信號的分類 2
1.2.2 信號的簡單處理 6
1.3 系統(tǒng) 9
1.3.1 系統(tǒng)的分類 10
1.3.2 系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性 13
1.3.3 系統(tǒng)的級聯(lián)、并聯(lián)及可逆性 14
1.4 線性時不變系統(tǒng)分析 15
習題 16
第2章 連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析 19
2.1 引言 19
2.2 系統(tǒng)的零輸入響應(yīng) 19
2.2.1 特征根為單根 20
2.2.2 特征根為重根 20
2.2.3 特征根為共軛復根 21
2.2.4 零輸入響應(yīng)舉例 22
2.3 系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng) 24
2.3.1 奇異函數(shù) 24
2.3.2 信號的時域分解 28
2.3.3 卷積及其性質(zhì) 29
2.3.4 單位沖激響應(yīng) 38
2.4 系統(tǒng)的全響應(yīng) 42
2.5 指數(shù)信號激勵下系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng) 44
習題 45
第3章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析 52
3.1 引言 52
3.2 信號表示為正交函數(shù)集 52
3.2.1 向量的分解與合成 52
3.2.2 正交向量集和正交函數(shù)集 54
3.2.3 函數(shù)的分解 54
3.3 周期信號表示為傅里葉級數(shù) 56
3.3.1 三角傅里葉級數(shù) 56
3.3.2 指數(shù)傅里葉級數(shù) 60
3.3.3 信號的奇偶性與諧波含量 61
3.3.4 周期信號的頻譜 63
3.4 非周期信號的傅里葉變換 67
3.4.1 傅里葉變換與反變換 67
3.4.2 傅里葉變換的奇偶性 68
3.4.3 傅里葉變換的物理意義 69
3.4.4 非周期信號的幅度譜和相位譜 70
3.4.5 常用函數(shù)的傅里葉變換對 72
3.4.6 傅里葉變換的性質(zhì) 76
3.5 連續(xù)時間系統(tǒng)的傅里葉變換分析 88
3.5.1 非周期信號通過線性系統(tǒng)的瞬態(tài)分析 89
3.5.2 周期信號通過線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析 97
3.6 調(diào)幅信號 99
3.6.1 調(diào)幅信號的時域表示 99
3.6.2 調(diào)幅信號的頻譜 101
3.6.3 調(diào)幅的應(yīng)用與演變 104
3.6.4 單邊帶調(diào)制與希爾伯特變換 105
習題 107
第4章 連續(xù)時間系統(tǒng)的復頻域分析 115
4.1 引言 115
4.2 拉普拉斯變換 115
4.2.1 雙邊拉普拉斯變換與單邊拉普拉斯變換 115
4.2.2 拉普拉斯變換的收斂域 116
4.2.3 拉普拉斯變換的物理意義 118
4.2.4 復指數(shù)信號的含義 119
4.2.5 常用函數(shù)的拉普拉斯變換 120
4.2.6 拉普拉斯變換的性質(zhì) 122
4.2.7 拉普拉斯反變換 128
4.3 線性系統(tǒng)的拉普拉斯變換分析 134
4.3.1 已知系統(tǒng)微分方程的系統(tǒng)分析 134
4.3.2 已知電路的系統(tǒng)分析 135
4.3.3 基于系統(tǒng)函數(shù)的系統(tǒng)分析 138
4.4 系統(tǒng)與系統(tǒng)函數(shù) 140
4.4.1 系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)的穩(wěn)定性 140
4.4.2 系統(tǒng)函數(shù)的極點、零點表示 145
4.4.3 極點、零點與頻率響應(yīng) 147
4.4.4 全通網(wǎng)絡(luò)與最小相移網(wǎng)絡(luò) 148
4.5 系統(tǒng)的方框圖和信號流圖 149
4.5.1 系統(tǒng)的方框圖 150
4.5.2 系統(tǒng)的信號流圖 155
習題 161
第5章 離散時間系統(tǒng)的時域分析 170
5.1 引言 170
5.2 抽樣與理想抽樣 170
5.2.1 理想抽樣定理 170
5.2.2 抽樣信號的恢復 172
5.3 離散時間信號與離散時間系統(tǒng) 172
5.3.1 典型序列 172
5.3.2 離散時間系統(tǒng)及其數(shù)學模型 174
5.4 離散時間系統(tǒng)的零輸入響應(yīng) 175
5.4.1 特征根是單根 176
5.4.2 特征根是重根 176
5.4.3 特征根是共軛復根 176
5.4.4 特征根與離散時間系統(tǒng)的響應(yīng) 177
5.5 離散時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng) 178
5.5.1 離散卷積及其性質(zhì) 178
5.5.2 離散時間系統(tǒng)的沖激響應(yīng) 182
5.6 離散時間系統(tǒng)的全響應(yīng) 184
習題 185
第6章 離散時間系統(tǒng)的頻域分析 191
6.1 引言 191
6.2 序列的傅里葉變換 191
6.2.1 序列及其傅里葉變換的奇偶性 192
6.2.2 常用序列的傅里葉變換 194
6.2.3 序列的傅里葉變換的性質(zhì) 197
6.2.4 周期序列的傅里葉變換及傅里葉級數(shù) 205
6.3 離散時間系統(tǒng)的傅里葉變換分析 207
6.4 離散時間系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 209
6.4.1 數(shù)字濾波器 209
6.4.2 離散時間系統(tǒng)的因果性 211
6.4.3 信號通過離散時間系統(tǒng)不失真的條件 211
習題 211
第7章 離散時間系統(tǒng)的復頻域分析 214
7.1 引言 214
7.2 z變換 214
7.2.1 雙邊z變換與單邊z變換 214
7.2.2 z變換的收斂域 215
7.2.3 常用的單邊z變換 218
7.2.4 單邊z變換的性質(zhì) 220
7.2.5 反z變換 223
7.3 離散時間系統(tǒng)的z變換分析 227
7.3.1 已知差分方程的系統(tǒng)分析 227
7.3.2 基于系統(tǒng)函數(shù)的系統(tǒng)分析 229
7.4 離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù) 230
7.5 離散時間系統(tǒng)的方框圖與信號流圖 234
習題 236
第8章 線性系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析 240
8.1 引言 240
8.2 系統(tǒng)的狀態(tài)變量及狀態(tài)方程 240
8.2.1 連續(xù)時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程 242
8.2.2 離散時間系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程 249
8.3 連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解 252
8.3.1 復頻域解法 252
8.3.2 時域解法 257
8.4 離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解 261
8.5 線性系統(tǒng)的可控性和可觀測性 263
8.5.1 線性系統(tǒng)的可控性 264
8.5.2 線性系統(tǒng)的可觀測性 265
習題 266
參考文獻 267