信號篇——信號分析與變換
第1章 信號分析的理論基礎
1.1 引言
1.2 信號的分類
1.3 信號的基函數(shù)表示法
1.4 正交函數(shù)
1.4.1 正交矢量
1.4.2 正交函數(shù)定義
1.4.3 正交函數(shù)集
1.4.4 完備正交函數(shù)集
1.5 奇異函數(shù)
1.5.1 單位斜坡函數(shù)
1.5.2 單位階躍函數(shù)
1.5.3 單位沖激函數(shù)
1.5.4 單位沖激偶
1.6 信號的時域分解與變換
1.6.1 任意函數(shù)表示為階躍函數(shù)之和
1.6.2 任意函數(shù)表示為沖激函數(shù)之和
1.6.3 信號的時域變換
1.7 離散時間信號——序列
1.8 信號的卷積
1.8.1 卷積的計算
1.8.2 卷積的圖解說明
1.8.3 卷積的性質
1.8.4 函數(shù),(£)與沖激函數(shù)或階躍
函數(shù)的卷積
1.8.5 卷積積分的數(shù)值計算
1.9 信號的相關
1.9.1 信號的自相關函數(shù)
1.9.2 信號的互相關函數(shù)
1.9.3 相關與卷積的關系
1.10 運用MATLAB顯示和分析信號波形
1.10.1 用MATLAB編程獲取信號和顯示信號波形
1.10.2 用MATLAB工具箱函數(shù)獲取信號
1.10.3 利用MATLAB圖形界面工具
(SPT001)生成信號和觀察信號波形
習題1
第2章 傅里葉變換
2.1 周期信號的頻譜分析——傅里葉級數(shù)
2.1.1 三角形式的傅里葉級數(shù)
2.1.2 指數(shù)傅里葉級數(shù)
2.1.3 函數(shù)波形的對稱性與傅里葉系數(shù)的關系
2.2 典型周期信號的頻譜
2.2.1 周期矩形脈沖信號
2.2.2 常用周期信號
2.3 非周期信號的頻譜分析——
傅里葉變換
2.4 典型非周期信號的頻譜
2.5 傅里葉變換的性質
2.6 周期信號的傅里葉變換
2.6.1 正弦、余弦信號的傅里葉變換
2.6.2 周期信號的傅里葉變換
2.7 抽樣信號的頻譜
2.7.1 抽樣信號的頻譜
2.7.2 抽樣定理
2.7.3 帶通采樣定理
2.8 已調信號的頻譜
2.8.1 調幅信號的頻譜
2.8.2 調角信號的頻譜
2.9 信號的能量譜與功率譜
2.9.1 能量譜與功率譜
2.9.2 互能量和互能譜
2.9.3 自相關函數(shù)與能譜和功率譜
的關系
2.10 運用MATLAB顯示和分析
信號的頻譜
習題2
第3章 拉普拉斯變換
3.1 引言
3.2 拉普拉斯變換定義
3.3 拉普拉斯變換的收斂域
3.4 常用函數(shù)的拉普拉斯變換
3.5 拉普拉斯反變換
3.5.1 部分分式展開法
3.5.2 圍線積分法(留數(shù)法)
3.6 拉普拉斯變換的基本性質
習題3
第4章 Z變換
4.1 Z變換及其收斂域
4.1.1 Z變換定義
4.1.2 Z變換的收斂域
4.1.3 典型序列的z變換
4.2 Z反變換
4.2.1 冪級數(shù)展開法(長除法)-
4.2.2 部分分式展開法
4.2.3 圍線積分法(留數(shù)法)
4.3 Z變換的性質
4.4 Z變換與拉普拉斯變換的關系
4.4.1 Z平面與s平面的映射關系-
4.4.2 Z變換與拉氏變換的關系
4.5 信號線性變換小結
習題4
第5章 離散傅里葉變換
5.1 離散傅里葉級數(shù)(DFS)
5.2 離散傅里葉變換(DFT)
5.3 離散傅里葉變換的性質
5.4 離散傅里葉變換與Z變換的關系
5.5 快速傅里葉變換(FFT)
習顥5
系統(tǒng)篇——線性系統(tǒng)分析
第6章 連續(xù)系統(tǒng)的時域分析
6.1 系統(tǒng)概述
6.1.1 系統(tǒng)的概念
6.1.2 系統(tǒng)的分類
6.1.3 線性非時變系統(tǒng)的基本性質
6.1.4 系統(tǒng)的分析方法
6.2 微分方程的經典解法
6.3 零輸入響應
6.4 沖激響應與階躍響應
6.5 零狀態(tài)響應
6.6 運用MATLAB在時域求解
線性時不變系統(tǒng)
習題6
第7章 連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析
7.1 傅里葉變換分析法
7.1.1 頻域分析原理
7.1.2 非周期信號激勵下系統(tǒng)的響應
7.1.3 周期信號激勵下系統(tǒng)的響應
7.2 無失真?zhèn)鬏敆l件
7.3 理想低通濾波器
7.3.1 理想低通濾波器的沖激響應
7.3.2 理想低通濾波器的階躍響應
習題7
第8章 連續(xù)系統(tǒng)的復頻域分析
8.1 拉普拉斯變換分析法
8.1.1 復頻域分析原理
8.1.2 零狀態(tài)響應
8.1.3 零輸入響應
8.1.4 積分微分方程的拉普拉斯變換解法
8.2 系統(tǒng)函數(shù)的表示法
8.3 極點零點分布與時域響應特性
8.4 極點零點分布與系統(tǒng)頻率特性
8.5 波特圖
8.6 線性系統(tǒng)的模擬
8.7 信號流圖
8.8 運用MATLAB分析連續(xù)時間線性
時不變系統(tǒng)的頻率特性
習題8
第9章 離散系統(tǒng)的時域分析
9.1 引言
9.2 離散系統(tǒng)的描述和模擬
9.2.1 離散系統(tǒng)的描述——差分方程
9.2.2 離散時間系統(tǒng)的模擬
9.3 差分方程的經典法
9.4 零輸入響應和零狀態(tài)響應
9.4.1 零輸入響應
9.4.2 零狀態(tài)響應
習題9
第10章 離散系統(tǒng)的Z域分析
10.1 離散系統(tǒng)的Z變換分析法
10.1.1 零輸人響應
10.1.2 零狀態(tài)響應
10.1.3 全響應
10.2 離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
10.3 離散系統(tǒng)的頻率響應
10.3.1 序列的傅里葉變換
10.3.2 頻率響應特性
10.3.3 頻率特性的幾何表示法
10.3.4 運用MATLAB分析離散時間
LTI系統(tǒng)的響應和頻率特性
習題10
第11章 系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法
11.1 引言
11.2 狀態(tài)方程的建立
11.2.1 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
11.2.2 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
11.3 連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的解法
11.3.1 矩陣指數(shù)函數(shù)eAt
11.3.2 矢量微分方程的解法
11.3.3 矩陣指數(shù)eAt的計算
11.3.4 狀態(tài)方程的拉普拉斯解法
11.4 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的解法
11.4.1 矢量差分方程的解法
11.4.2 An的計算
11.4.3 狀態(tài)方程的z變換解法
11.5 系統(tǒng)的可控性和可觀性
11.5.1 系統(tǒng)的可控性
11.5.2 系統(tǒng)的可觀性
11.6 運用MATLAB求解和分析由
狀態(tài)變量法描述的線性時
不變系統(tǒng)
習題11
附錄A 常用周期信號的傅里葉級數(shù)表
附錄B 常用信號的傅里葉變換表