信號與系統(tǒng)分析

第一章引論
1.1信號與系統(tǒng)
1.2信號的分類
1.2.1確定性信號和隨機性信號
1.2.2連續(xù)時間信號和離散時間信號
1.2.3周期信號和非周期信號
1.2.4實信號和復信號
1.2.5功率有限信號和能量有限信號
1.2.6奇信號和偶信號
1.3系統(tǒng)的表示與系統(tǒng)的狀態(tài)
1.3.1系統(tǒng)的表示
1.3.2系統(tǒng)的狀態(tài)變量
1.4系統(tǒng)的特性與分類
1.4.1線性.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
1.4.2時不變性.時不變系統(tǒng)與時變系統(tǒng)
1.4.3因果性.因果系統(tǒng)與非因果系統(tǒng)
1.4.4穩(wěn)定系統(tǒng)與非穩(wěn)定系統(tǒng)
1.4.5有記憶系統(tǒng)與無記憶系統(tǒng)
1.4.6其它的系統(tǒng)分類
1.5系統(tǒng)分析方法概述
習題
第二章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)時域分析
2.1基本信號的時域描述
2.1.1普通信號
2.1.2奇異信號
2.2信號時域運算
2.2.1信號的加減與乘除運算
2.2.2信號的積分與微分運算
2.2.3信號波形的翻轉(zhuǎn).展縮與平移
2.2.4信號的分解
2.3卷積積分
2.3.1卷積的定義
2.3.2卷積的性質(zhì)
2.3.3卷積積分的計算
2.4微分算子與微分方程
2.4.1微分算子的引人
2.4.2微分算子的性質(zhì)
2.4.3電路系統(tǒng)中微分方程的建立
2.5零輸入響應(yīng)
2.5.1零輸入響應(yīng)滿足的算子方程
2.5.2零輸入響應(yīng)的一般形式
2.6單位沖激響應(yīng)
2.6.1一階系統(tǒng)的沖激響應(yīng)
2.6.2高階系統(tǒng)的沖激響應(yīng)
2.7零狀態(tài)響應(yīng)
2.8系統(tǒng)響應(yīng)模式分析
2.8.1系統(tǒng)全響應(yīng)
2.8.2自然響應(yīng)和強迫響應(yīng)
2.8.3瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)
習題
第三章離散時間信號與系統(tǒng)時域分析
3.1離散時間信號--序列
3.1.1離散時間信號的描述
3.1.2基本離散信號
3.2離散信號的基本運算
3.3序列的卷積和
3.3.1卷積和的定義
3.3.2卷積和的性質(zhì)
3.3.3卷積和的計算
3.3.4反卷積計算
3.4離散時間系統(tǒng)的差分方程
3.4.1離散時間系統(tǒng)
3.4.2差分方程
3.4.3離散系統(tǒng)的傳輸算子
3.5零輸入響應(yīng)
3.6零狀態(tài)響應(yīng)
3.6.1單位樣值響應(yīng)
3.6.2零狀態(tài)響應(yīng)
3.7離散系統(tǒng)響應(yīng)模式分析
習題
第四章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)頻域分析
4.1引言
4.2信號的正交分解和傅里葉展開
4.2.1矢量的正交與正交分解
4.2.2信號的正交和正交分解
4.2.3傅里葉展開
4.3周期信號的頻譜分析
4.3.1波形對稱性與諧波特性的關(guān)系
4.3.2頻譜結(jié)構(gòu)與波形參數(shù)的關(guān)系
4.3.3功率譜和有效頻帶
4.3.4線性時不變系統(tǒng)對周期信號的響應(yīng)
4.4非周期信號傅里葉變換
4.4.1傅里葉變換的導出
4.4.2傅里葉變換的物理意義
4.5連續(xù)時間傅里葉變換的性質(zhì)
4.5.1傅里葉變換的唯一性
4.5.2線性特性
4.5.3奇偶特性
4.5.4共軛特性
4.5.5對稱特性
4.5.6時頻展縮特性
4.5.7時移特性
4.5.8頻移特性
4.5.9時域微分特性
4.5.10頻域微分特性
4.5.11時域卷積定理
4.5.12頻域卷積定理
4.5.13時域積分定理
4.5.14信號能量與頻譜的關(guān)系
4.6周期信號傅里葉變換
4.7傅里葉反變換
4.7.1利用傅氏變換對稱特性
4.7.2部分分式展開
4.7.3利用傅里葉變換性質(zhì)和常見信號的傅里葉變換對
4.8系統(tǒng)的頻域分析
4.8.1線性時不變系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的頻域表示
4.8.2微分方程系統(tǒng)的頻域表示
4.8.3電路系統(tǒng)的頻域分析
4.9無失真?zhèn)鬏斉c濾波
4.9.1信號的無失真?zhèn)鬏?br />4.9.2信號的濾波
4.10抽樣
4.10.1沖激串抽樣
4.10.2脈沖串抽樣
4.10.3時域抽樣定理
4.10.4頻域抽樣定理
4.11相關(guān)分析與譜分析
4.11.1相關(guān)函數(shù)
4.11.2相關(guān)定理.能量譜密度與功率譜密度
4.11.3系統(tǒng)的相關(guān)分析和譜分析
習題
第五章離散時間信號與系統(tǒng)頻域分析
5.1引言
5.2離散傅里葉級數(shù)(DFS)
5.2.1離散周期信號的表示
5.2.2離散時間傅里葉級數(shù)系數(shù)的確定
5.2.3離散傅里葉級數(shù)的主要性質(zhì)
5.3離散時間傅里葉變換(DTFT)
5.3.1非周期序列的表示
5.3.2周期序列的離散時間傅里葉變換
5.3.3離散時間傅里葉變換性質(zhì)
5.4離散時間系統(tǒng)頻域分析
5.4.1系統(tǒng)響應(yīng)的頻域表示
5.4.2頻率響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)的計算
5.4.3濾波特性
5.5幾種傅里葉變換的關(guān)系
5.5.1連續(xù)時間傅里葉變換(CTFT)
5.5.2連續(xù)時間傅里葉級數(shù)(CTFS)
5.5.3離散時間傅里葉變換(DTFT)
5.5.4離散時間傅里葉級數(shù)(DTFS)
5.6離散傅里葉變換(DFT)
5.6.1從DFS引出DFT
5.6.2離散傅里葉變換(DFT)的性質(zhì)
習題
第六章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)復頻域分析
6.1拉普拉斯變換
6.1.1拉氏變換的定義
6.1.2拉普拉斯變換的收斂域
6.1.3常用信號的拉氏變換
6.2拉普拉斯變換的性質(zhì)
6.3拉普拉斯反變換
6.4雙邊拉普拉斯變換
6.5系統(tǒng)的復頻域分析
6.5.1微分方程的變換解
6.5.2電路系統(tǒng)的分析
6.5.3系統(tǒng)函數(shù)和零狀態(tài)響應(yīng)的5域分析法
6.6拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
習題
第七章Z變換
7.1引言
7.2Z變換的定義
7.2.1單邊Z變換
7.2.2Z變換與傅里葉變換的關(guān)系
7.2.3Z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系
7.2.4S平面與Z平面的映射關(guān)系
7.3Z變換的收斂
7.4Z反變換
7.4.1圍線積分與極點留數(shù)法
7.4.2冪級數(shù)展開法
7.4.3部分分式展開法
7.5由零極點圖確定傅里葉變換的幾何求值法
7.5.1一階系統(tǒng)
7.5.2二階系統(tǒng)
7.6Z變換的性質(zhì)
7.6.1線性
7.6.2時移性質(zhì)
7.6.3單邊Z變換的時移性質(zhì)
7.6.4頻移性質(zhì)
7.6.5序列指數(shù)加權(quán)(z域尺度變換)
7.6.6序列線性加權(quán)(z域微分)
7.6.7初值定理
7.6.8終值定理
7.6.9時域卷積定理
7.6.10序列相乘(z域卷積定理)
7.6.11帕斯瓦爾定理
7.7利用Z變換分析線性時不變離散時間系統(tǒng)
7.7.1由線性常系數(shù)差分方程描述的系統(tǒng)
7.7.2互連系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
7.8數(shù)字濾波器
7.8.1數(shù)字濾波器的基本原理
7.8.2數(shù)字濾波器的構(gòu)成
7.8.3數(shù)字濾波器的設(shè)計
習題
第八章系統(tǒng)函數(shù)分析
8.1系統(tǒng)的極點和零點
8.2系統(tǒng)的穩(wěn)定性
8.2.1定義
8.2.2系統(tǒng)穩(wěn)定性與極點位置的關(guān)系
8.2.3勞斯一霍爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)
8.3信號流圖和Mason公式
8.3.1信號流圖
8.3.2流圖代數(shù)
8.3.3Mason公式
8.4系統(tǒng)模擬
8.4.1連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬
8.4.2離散時間系統(tǒng)的模擬
8.5連續(xù)時間系統(tǒng)的離散化處理
8.5.1脈沖響應(yīng)不變法
8.5.2向后差分近似法
8.5.3雙線性變換法
習題
第九章狀態(tài)變量分析
9.1系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)變量
9.2狀態(tài)方程與輸出方程
9.3狀態(tài)方程的建立
9.3.1從電路系統(tǒng)求狀態(tài)方程
9.3.2從微分方程(或差分方程)建立狀態(tài)方程
9.3.3從信號流圖建立狀態(tài)方程
9.4狀態(tài)方程與輸出方程的解法
9.4.1連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的解法
9.4.2離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的解法
9.5根據(jù)狀態(tài)方程判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性
9.5.1連續(xù)時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性
9.5.2離散時間系統(tǒng)的穩(wěn)定性
9.6系統(tǒng)的可控性和可測性
9.6.1系統(tǒng)的可控性
9.6.2系統(tǒng)的可測性
9.7狀態(tài)矢量的線性變換
9.7.1線性變換下系統(tǒng)函數(shù)矩陣的不變性
9.7.2A矩陣的對角化
習題
附錄
附錄1部分分式展開
附錄2克雷一哈密頓定理
附錄3沖激響應(yīng)表
附錄4離散時間系統(tǒng)的單位樣值響應(yīng)
附錄5卷積性質(zhì)表
附錄6離散卷積性質(zhì)表
附錄7傅里葉變換性質(zhì)表
附錄8單邊拉普拉斯變換性質(zhì)表
附錄9雙邊拉普拉斯變換性質(zhì)表
附錄10Z變換性質(zhì)表
附錄11卷積表
附錄12傅里葉變換表
附錄13單邊拉普拉斯變換表
附錄14Z變換表
參考文獻