譯者序
前言
第1章　概論1
1.1　信號與係統的定義1
1.2　信號的類型2
1.3　有關係統的例子7
1.3.1　一個機械係統7
1.3.2　一個流體係統7
1.3.3　一個離散時間係統8
1.3.4　反饋係統9
1.4　一個熟悉的信號與係統例子11
1.5　MATLAB的使用14
第2章　連續時間信號的數學描述15
2.1　概述15
2.2　函數符號15
2.3　連續時間信號函數16
2.3.1　復指數函數和諧波函數16
2.3.2　不連續函數17
2.4　函數的組閤25
2.5　縮放和時移28
2.5.1　幅度縮放28
2.5.2　時移29
2.5.3　時間縮放30
2.5.4　同時時移和縮放33
2.6　微分與積分36
2.7　偶函數與奇函數38
2.7.1　奇、偶函數的組閤40
2.7.2　奇、偶函數的導數和積分41
2.8　周期函數41
2.9　信號能量和功率44
2.9.1　信號能量44
2.9.2　信號功率45
2.10　要點總結46
習題一（附答案）47
習題二（無答案）54
第3章　離散時間信號的描述60
3.1　概述60
3.2　采樣和離散時間60
3.3　諧波函數和指數函數62
3.3.1　諧波函數62
3.3.2　指數函數64
3.4　奇異函數65
3.4.1　單位衝激函數65
3.4.2　單位序列函數66
3.4.3　符號函數67
3.4.4　單位斜坡函數67
3.4.5　單位梳狀函數或衝激序列67
3.5　縮放和時移68
3.5.1　幅度縮放68
3.5.2　時移68
3.5.3　時間縮放69
3.6　差分和纍加72
3.7　偶函數與奇函數74
3.7.1　奇、偶函數的組閤75
3.7.2　奇、偶函數的有限對稱區間纍加76
3.8　周期函數77
3.9　信號能量和功率78
3.9.1　信號能量78
3.9.2　信號功率78
3.10　要點總結80
習題一（附答案）80
習題二（無答案）85
第4章　係統的描述89
4.1　概述89
4.2　連續時間係統89
4.2.1　係統建模89
4.2.2　係統特性96
4.2.3　二階係統的動態特性107
4.2.4　復諧波激勵108
4.3　離散時間係統109
4.3.1　係統建模109
4.3.2　係統特性113
4.4　要點總結116
習題一（附答案）116
習題二（無答案）119
第5章　係統的時域分析121
5.1　概述121
5.2　連續時間121
5.2.1　衝激響應121
5.2.2　連續時間捲積125
5.3　離散時間137
5.3.1　衝激響應137
5.3.2　離散時間捲積139
5.4　要點總結152
習題一（附答案）152
習題二（無答案）157
第6章　連續時間傅裏葉方法163
6.1　概述163
6.2　連續時間傅裏葉級數163
6.2.1　概念基礎163
6.2.2　正交性和諧波函數167
6.2.3　緊湊型三角傅裏葉級數168
6.2.4　收斂性170
6.2.5　傅裏葉級數部分和的最小誤差172
6.2.6　奇、偶周期函數的傅裏葉級數173
6.2.7　傅裏葉級數錶和性質173
6.2.8　傅裏葉級數的數值計算176
6.3　連續時間傅裏葉變換182
6.3.1　將傅裏葉級數擴展到非周期信號182
6.3.2　廣義傅裏葉變換185
6.3.3　傅裏葉變換性質189
6.3.4　傅裏葉變換的數值計算194
6.4　要點總結201
習題一（附答案）201
習題二（無答案）213
第7章　離散時間傅裏葉方法219
7.1　概述219
7.2　離散時間傅裏葉級數和離散傅裏葉變換219
7.2.1　綫性和復指數激勵219
7.2.2　正交性和諧波函數222
7.2.3　傅裏葉變換的性質225
7.2.4　快速傅裏葉變換228
7.3　離散時間傅裏葉變換229
7.3.1　拓展到非周期信號的離散傅裏葉變換229
7.3.2　推導與定義231
7.3.3　廣義DTFT232
7.3.4　離散時間傅裏葉變換的收斂性233
7.3.5　DTFT的性質233
7.3.6　離散時間傅裏葉變換的數值計算238
7.4　傅裏葉方法比較243
7.5　要點總結244
習題一（附答案）244
習題二（無答案）248
第8章　拉普拉斯變換251
8.1　概述251
8.2　拉普拉斯變換的發展251
8.2.1　傅裏葉變換的推廣251
8.2.2　復指數激勵和響應253
8.3　傳遞函數253
8.4　級聯係統254
8.5　直接Ⅱ型實現254
8.6　拉普拉斯逆變換255
8.7　拉普拉斯變換的存在性255
8.7.1　時限信號256
8.7.2　右邊信號與左邊信號256
8.8　拉普拉斯變換對257
8.9　部分分式展開260
8.10　拉普拉斯變換的性質268
8.11　單邊拉普拉斯變換270
8.11.1　定義270
8.11.2　單邊拉普拉斯變換的特有性質271
8.11.3　帶有初始條件的微分方程的解272
8.12　零極點圖和頻率響應274
8.13　MATLAB係統對象280
8.14　要點總結281
習題一（附答案）282
習題二（無答案）286
第9章　z變換290
9.1　概述290
9.2　離散時間傅裏葉變換的推廣290
9.3　復指數函數激勵和響應291
9.4　傳遞函數291
9.5　級聯係統291
9.6　係統的直接Ⅱ型實現292
9.7　z逆變換293
9.8　z變換的存在性293
9.8.1　時限信號293
9.8.2　右邊信號和左邊信號294
9.9　z變換對296
9.10　z變換的性質298
9.11　z逆變換的求解方法298
9.11.1　長除法298
9.11.2　部分分式展開法299
9.11.3　有關z正變換和z逆變換的例子299
9.12　單邊z變換303
9.12.1　單邊z變換的特有性質303
9.12.2　差分方程的解304
9.13　零極點圖和頻率響應305
9.14　MATLAB係統對象307
9.15　變換方法比較308
9.16　要點總結312
習題一（附答案）312
習題二（無答案）315
第10章　采樣和信號處理319
10.1　概述319
10.2　連續時間采樣319
10.2.1　采樣方法319
10.2.2　采樣理論321
10.2.3　混疊324
10.2.4　時間受限和帶寬受限的信號327
10.2.5　插值327
10.2.6　帶通信號的采樣329
10.2.7　諧波信號的采樣331
10.2.8　帶限周期信號333
10.2.9　采用DFT進行信號處理336
10.3　離散時間采樣344
10.3.1　周期衝激采樣344
10.3.2　內插346
10.4　要點總結349
習題一（附答案）349
習題二（無答案）361
第11章　頻率響應分析366
11.1　概述366
11.2　頻率響應366
11.3　連續時間濾波器367
11.3.1　濾波器的例子367
11.3.2　理想濾波器371
11.3.3　波特圖375
11.3.4　實際濾波器384
11.4　離散時間濾波器394
11.4.1　符號394
11.4.2　理想濾波器394
11.4.3　實際濾波器400
11.5　要點總結410
習題一（附答案）410
習題二（無答案）417
第12章　通信係統分析427
12.1　概述427
12.2　連續時間通信係統427
12.2.1　通信係統的需求427
12.2.2　頻分復用429
12.2.3　模擬調製和解調429
12.3　離散時間諧波載波幅度調製440
12.4　要點小結441
習題一（附答案）441
習題二（無答案）444
第13章　係統的拉普拉斯變換分析448
13.1　概述448
13.2　係統的錶示方法448
13.3　係統的穩定性451
13.4　係統的連接453
13.4.1　級聯與並聯453
13.4.2　反饋連接453
13.5　采用MATLAB進行係統分析470
13.6　係統對標準信號的響應472
13.6.1　單位階躍響應472
13.6.2　諧波響應475
13.7　係統的標準實現477
13.7.1　級聯實現477
13.7.2　並聯實現478
13.8　要點總結479
習題一（附答案）479
習題二（無答案）485
第14章　係統的z變換分析491
14.1　概述491
14.2　係統模型491
14.2.1　差分方程491
14.2.2　方框圖491
14.3　係統的穩定性492
14.4　係統連接492
14.5　係統對標準信號的響應494
14.5.1　單位序列響應494
14.5.2　因果諧波響應496
14.6　用離散時間係統模擬連續時間係統499
14.6.1　z變換與拉普拉斯變換的關係499
14.6.2　衝激不變性500
14.6.3　數據采集係統502
14.7　係統的標準實現507
14.7.1　級聯實現507
14.7.2　並聯實現507
14.8　要點總結508
習題一（附答案）508
習題二（無答案）510
第15章　濾波器分析與設計513
15.1　概述513
15.2　模擬濾波器513
15.2.1　巴特沃茲濾波器513
15.2.2　切比雪夫、橢圓和貝塞爾濾波器517
15.3　數字濾波器520
15.3.1　模擬濾波器的模擬520
15.3.2　濾波器設計技術520
15.4　要點總結549
習題一（附答案）549
習題二（無答案）554
第16章　狀態空間分析557
16.1　概述557
16.2　連續時間係統557
16.2.1　係統和輸齣方程558
16.2.2　傳遞函數566
16.2.3　其他狀態變量選擇568
16.2.4　狀態變量變換568
16.2.5　對角化569
16.2.6　狀態空間分析的MATLAB工具572
16.3　離散時間係統572
16.3.1　係統和輸齣方程572
16.3.2　傳遞函數和狀態變量的變換575
16.3.3　狀態空間分析的MATLAB工具577
16.4　要點總結578
習題一（附答案）578
習題二（無答案）581
附錄A　有用的數學關係式583
附錄B　連續時間傅裏葉級數對585
附錄C　離散傅裏葉變換對587
附錄D　連續時間傅裏葉變換對590
附錄E　離散時間傅裏葉變換對596
附錄F　拉普拉斯變換對600
附錄G　z變換對602
參考文獻603
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