信号与系统【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

信号与系统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1章 信号与线性时不变系统1

1.1 信号与系统1

1.1.1 如何理解信号1

1.1.2 如何理解系统2

1.2 信号的描述及分类2

1.2.1 信号的分类2

1.2.2 常用信号5

1.3 信号的运算8

1.3.1 概念8

1.3.2 信号的其他运算11

1.4 奇异信号11

1.4.1 单位斜变信号11

1.4.2 单位阶跃信号u（t）12

1.4.3 单位冲激信号δ（t）14

1.4.4 冲激偶信号δ（t）17

1.5 信号的分解20

1.6 系统模型及其分类23

1.6.1 系统模型23

1.6.2 系统的分类25

1.6.3 系统的联结27

1.7 信号与系统的应用27

1.8 连续时间信号产生与运算的MATLAB实现28

1.8.1 MATLAB中连续时间信号的表示28

1.8.2 MATLAB中连续时间信号的运算32

习题34

第2章 连续时间系统的时域分析38

2.1 系统分析方法38

2.2 微分方程的建立与求解39

2.2.1 微分方程的建立39

2.2.2 解微分方程41

2.2.3 常用到的概念43

2.3 起始点的跳变——从0-到0＋状态的转换45

2.3.1 起始点的跳变——从0-到0＋状态的转换45

2.3.2 几个重要概念45

2.3.3 从0-到0＋状态的转换45

2.3.4 确定初始备件的方法46

2.3.5 δ（t）函数匹配法（平衡法）确定初始条件48

2.4 零输入响应和零状态响应50

2.4.1 基本概念50

2.4.2 完全响应的求解过程50

2.4.3 线性特性52

2.5 冲激响应与阶跃响应52

2.5.1 冲激响应h（t）52

2.5.2 阶跃响应g（t）54

2.6 卷积55

2.7 卷积的性质59

2.7.1 卷积的性质59

2.7.2 卷积的应用65

2.8 信号的相关66

2.8.1 信号的自相关函数66

2.8.2 信号的互相关函数69

2.8.3 相关与卷积的关系70

2.9 用MATLAB实现连续时间系统的时域分析71

2.9.1 MATLAB中连续时间系统零状态响应求解71

2.9.2 卷积的实现73

习题76

第3章 离散信号与离散系统80

3.1 序列——离散时间信号80

3.1.1 概念80

3.1.2 离散时间信号的运算81

3.1.3 几种典型序列84

3.2 离散系统的数学模型——常系数差分方程89

3.3 离散时间系统的特点91

3.4 离散时间系统的模拟92

3.4.1 离散时间系统运算单元92

3.4.2 离散时间系统的阶数93

3.5 求解常系数的差分方程94

3.5.1 用迭代法（或称递推法）求解常系数差分方程94

3.5.2 用时域经典法（齐次解＋特解）求解常系数差分方程96

3.6 离散时间系统的单位样值（单位冲激）响应100

3.6.1 单位样值响应的求解方法100

3.6.2 因果系统与稳定系统104

3.7 卷积（卷积和）104

3.7.1 序列的卷积和104

3.7.2 卷积和的计算106

3.8 离散信号的自相关函数110

3.9 离散时间信号与系统时域分析的MATLAB实现112

3.9.1 MATLAB中离散时间信号的表示112

3.9.2 离散时间信号的简单时域变换114

3.9.3 离散系统的时域响应116

3.9.4 离散时间信号的卷积（卷积和）118

习题120

第4章 信号的频域分析——傅里叶变换124

4.1 周期信号的傅里叶级数分析125

4.1.1 三角函数形式的傅里叶级数125

4.1.2 指数形式的傅里叶级数129

4.1.3 函数的对称性与傅里叶系数的关系132

4.1.4 傅里叶有限项级数与最小方均误差133

4.2 典型周期信号的傅里叶级数135

4.3 傅里叶变换——非周期信号的频谱分析方法141

4.3.1 定义的引出141

4.3.2 傅里叶变换的含义142

4.3.3 傅里叶变换存在的条件142

4.4 几种典型非周期信号的傅里叶变换143

4.4.1 矩形脉冲信号143

4.4.2 单、双边指数信号144

4.4.3 符号函数sgn（t）146

4.4.4 升余弦函数147

4.5 冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换148

4.5.1 冲激函数的傅里叶变换148

4.5.2 冲激偶函数的傅里叶变换149

4.5.3 阶跃函数的傅里叶变换150

4.6 傅里叶变换的基本性质150

4.6.1 对称性150

4.6.2 线性特性152

4.6.3 奇、偶、虚、实特性152

4.6.4 尺度变换特性——时频展缩特性153

4.6.5 时移特性155

4.6.6 频移特性157

4.6.7 微分特性158

4.6.8 积分特性——时域积分160

4.6.9 卷积特性162

4.7 周期信号的傅里叶变换166

4.7.1 正（余）弦信号的傅里叶变换166

4.7.2 其他周期信号的傅里叶变换166

4.7.3 周期性脉冲序列的傅里叶级数系数Fn与F［f0（t）］的关系167

4.8 抽样信号的傅里叶变换170

4.8.1 时域抽样171

4.8.2 频域抽样173

4.9 抽样定理174

4.10 连续线性时不变系统的频域分析方法175

4.10.1 系统在非周期信号激励下的响应175

4.10.2 系统在周期信号激励下的响应181

4.11 无失真传输184

4.12 理想低通滤波器的单位冲激响应186

4.13 理想低通滤波器的阶跃响应189

4.14 调制与解调192

4.14.1 调制信号192

4.14.2 双边带传输抑制载波192

4.14.3 单边带传输抑制载波193

4.15 激励和响应的能量谱与功率谱195

4.15.1 能量有限信号和功率有限信号195

4.15.2 能量谱196

4.15.3 功率谱196

4.15.4 系统特性对激励信号自相关函数的影响197

4.15.5 周期信号的功率谱197

4.16 佩利——维纳准则和希尔伯特变换199

4.16.1 佩利——维纳准则199

4.16.2 希尔伯特变换201

4.17 连续时间系统频域分析的MATLAB实现204

4.17.1 连续时间信号的傅里叶变换与逆变换204

4.17.2 周期信号的频谱205

4.17.3 非周期信号的频谱206

习题209

第5章 连续时间信号的复频域分析214

5.1 引言214

5.2 拉普拉斯变换（LT）的定义及其收敛域215

5.2.1 由傅里叶变换引出拉普拉斯变换215

5.2.2（ 单边）拉氏变换的收敛域215

5.2.3 常用信号的拉氏变换216

5.3 拉氏变换的基本性质218

5.3.1 线性特性（叠加性）218

5.3.2 时域微分特性218

5.3.3 时域积分定理219

5.3.4 延时（时域平移）221

5.3.5 S域平移221

5.3.6 尺度变换222

5.3.7 初值定理222

5.3.8 终值定理223

5.3.9 S域微分定理224

5.3.10 S域积分定理225

5.3.11 时域卷积特性225

5.4 拉氏变换逆变换226

5.4.1 部分分式分解226

5.4.2 部分分式分解方法的几种情况226

5.4.3 用留数定理求逆变换230

5.5 用拉氏变换法分析电路、S域元件模型231

5.5.1 对微分方程进行拉氏变化（LT）231

5.5.2 用“S域元件模型法”求解232

5.6 系统函数H（s）236

5.6.1 H（s）的概念236

5.6.2 H（s）的求法237

5.7 由H（s）的零、极点分布决定系统的时域特性238

5.7.1 零、极点的概念238

5.7.2 由H（s）的极点分布决定h（t）的函数特性239

5.7.3 H（s）零点分布的情况只影响到时域函数的幅度和相位240

5.7.4 H（s），E（s）极点分布与自由响应，强迫响应特征的对应241

5.8 由系统函数零极点分布决定频响特性242

5.8.1 频响特性242

5.8.2 频响曲线243

5.9 线性系统的稳定性248

5.9.1 了解稳定性的含义248

5.9.2 稳定性的定义248

5.9.3 判断稳定性的方法249

5.10 连续时间系统S域分析的MATLAB实现250

5.10.1 利用MATLAB求解拉氏变换及拉氏逆变换250

5.10.2 利用MATLAB实现部分分式的展开251

5.10.3 利用MATLAB得到系统函数H（s）的零极点图251

5.10.4 利用MATLAB分析系统的频率特性252

习题254

第6章 Z变换、离散时间系统的Z域分析259

6.1 从连续信号抽样的拉普拉斯变换到Z变换259

6.2 Z变换定义、典型序列的Z变换260

6.2.1 Z变换定义260

6.2.2 典型序列的Z变换260

6.3 Z变换的收敛域265

6.3.1 Z变换的收敛域定义265

6.3.2 级数收敛的充分必要条件265

6.4 逆Z变换267

6.5 Z变换的基本性质274

6.6 Z变换与拉普拉斯变换的关系282

6.6.1 z平面与s平面的映射关系282

6.6.2 Z变换与拉氏变换表达式的对应关系283

6.7 利用Z变换解差分方程284

6.8 离散时间系统的系统函数286

6.8.1 单位样值响应与系统函数287

6.8.2 系统函数的零极点分布对系统特性的影响288

6.9 离散时间系统信号流图表示法及系统函数结构图290

6.9.1 用信号流图表示离散时间系统290

6.9.2 系统函数结构图292

6.10 离散系统的Z域分析在MATLAB中的实现296

6.10.1 Z变换和逆Z变换的MATLAB实现296

6.10.2 用MATLAB实现部分分式的展开297

6.10.3 用MATLAB得到系统函数H（z）的零极点图297

6.10.4 用MATLAB分析系统的频率特性298

习题299

第7章 系统的状态变量分析303

7.1 状态变量与状态方程303

7.1.1 系统用状态变量描述的基本术语304

7.1.2 系统的状态变量描述305

7.2 连续时间系统状态方程的建立307

7.2.1 根据电路图列写状态方程307

7.2.2 由系统的模拟框图或信号流图建立状态方程309

7.2.3 由微分方程或系统函数建立状态方程310

7.3 离散时间系统状态方程的建立313

7.3.1 由系统框图或信号流图建立状态方程313

7.3.2 由差分方程或系统函数建立状态方程314

7.4 连续时间系统状态方程的求解315

7.4.1 时域解法315

7.4.2 变换域解法317

7.5 离散时间系统状态方程的求解318

7.5.1 时域解法318

7.5.2 变换域解法319

7.6 系统的可控制性与可观测性321

7.7 系统状态变量分析的MATLAB实现322

7.7.1 用MATLAB实现系统微分方程到状态方程的转换322

7.7.2 用MATLAB由系统的状态方程求系统函数323

7.7.3 用MATLAB求解连续系统状态方程324

7.7.4 用MATLAB求解离散系统状态方程325

习题327

附录A MATLAB简介332

习题答案343

参考文献355