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第1章 信号、系统的基本概念1

1.1 信号的定义、描述与分类1

1.1.1 信号的定义与描述1

1.1.2 信号的分类2

1.2 常见典型信号5

1.2.1 阶跃信号与冲激信号5

1.2.2 常见连续信号11

1.2.3 单位阶跃序列与单位冲激序列12

1.2.4 常见序列13

1.3 信号的基本运算15

1.3.1 信号相加与相乘15

1.3.2 信号平移、反转与尺度变换16

1.3.3 信号的时域分解18

1.4 系统的描述与分类20

1.4.1 系统的描述20

1.4.2 系统的分类23

1.5 LTI系统的分析方法27

1.5.1 连续时间系统27

1.5.2 离散时间系统28

本章小结28

习题28

第2章 信号、系统的时域分析33

2.1 连续时间系统的描述33

2.1.1 微分方程的建立与求解33

2.1.2 连续时间系统的响应34

2.2 连续时间系统的冲激响应与阶跃响应37

2.2.1 冲激响应37

2.2.2 阶跃响应39

2.3 连续时间系统的卷积分析方法40

2.3.1 连续信号的卷积积分及其性质40

2.3.2 连续系统的卷积分析方法45

2.4 离散时间系统的描述46

2.4.1 差分方程的建立与求解46

2.4.2 离散时间系统的模拟48

2.5 离散时间系统的单位冲激响应与单位阶跃响应50

2.5.1 单位冲激响应50

2.5.2 单位阶跃响应50

2.6 离散时间系统的卷积和分析方法51

2.6.1 离散信号的卷积和及其性质51

2.6.2 离散系统的卷积和分析方法53

本章小结54

习题55

第3章 傅里叶变换及频域分析59

3.1 傅里叶级数分析60

3.1.1 周期信号的傅里叶级数分解60

3.1.2 周期信号的频谱65

3.2 傅里叶变换70

3.2.1 傅里叶积分定义70

3.2.2 非周期信号的频谱函数71

3.3 傅里叶变换的性质75

3.3.1 线性性质75

3.3.2 互易对称特性76

3.3.3 时移特性77

3.3.4 尺度变换特性78

3.3.5 频移特性79

3.3.6 卷积性质80

3.3.7 时域微分性质82

3.3.8 时域积分性质83

3.3.9 奇偶性84

3.3.10 周期信号的傅里叶变换85

3.4 傅里叶变换应用于通信系统86

3.4.1 LTI系统的频域分析87

3.4.2 无失真传输系统88

3.4.3 理想低通滤波器89

3.4.4 抽样定理90

本章小结94

习题96

第4章 拉普拉斯变换及s域分析99

4.1 拉普拉斯变换的定义99

4.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换99

4.1.2 收敛域（ROC）的概念101

4.1.3 常用函数的拉普拉斯变换103

4.2 拉普拉斯变换的基本性质105

4.2.1 线性性质105

4.2.2 尺度变换性质106

4.2.3 时域平移性质106

4.2.4 复频域平移性质107

4.2.5 时域微分性质108

4.2.6 时域积分性质109

4.2.7 卷积性质110

4.2.8 复频域微分性质112

4.2.9 复频域积分性质112

4.2.10 初值定理与终值定理113

4.2.11 拉普拉斯变换与傅里叶变换114

4.3 拉普拉斯反变换的求解方法116

4.3.1 部分分式分解法116

4.3.2 围线积分法——留数法120

4.4 连续时间系统的s域分析122

4.4.1 微分方程的s域分析123

4.4.2 电路的s域模型及求解124

4.5 连续系统的系统函数128

4.5.1 系统函数及其零、极点128

4.5.2 系统函数H（s）与系统时域特性132

4.5.3 系统函数H（s）与系统频域特性133

4.5.4 LTI系统的稳定性135

本章小结138

习题139

第5章 z变换及z域分析143

5.1 z变换143

5.1.1 z变换的定义143

5.1.2 典型序列的z变换145

5.2 逆z变换147

5.2.1 幂级数展开法（长除法）147

5.2.2 部分分式展开法（长除法）148

5.3 z变换基本性质和定理151

5.3.1 线性性质151

5.3.2 序列的移位特性152

5.3.3 序列的指数加权（或z域尺度变换）154

5.3.4 序列的线性加权（z域求导数）154

5.3.5 初值定理154

5.3.6 终值定理155

5.3.7 序列的卷积和（时域卷积定理）155

5.3.8 序列相乘（z域卷积定理）156

5.4 z平面与s平面、z变换与拉普拉斯变换的关系156

5.4.1 z平面与s平面的映射关系156

5.4.2 z变换与拉普拉斯变换的关系157

5.5 离散时间系统的系统函数158

5.5.1 系统函数158

5.5.2 系统函数零、极点分布对系统特性的影响160

5.6 离散时间系统的频率响应特性162

5.6.1 离散系统频响特性的定义162

5.6.2 频响特性的几何确定方法164

5.7 离散时间系统的z域分析165

5.7.1 应用z变换求解差分方程的步骤165

5.7.2 差分方程解的验证166

5.7.3 典型例题分析168

本章小结174

习题174

第6章 典型应用实例的MATLAB设计实现179

6.1 基于MATLAB的信号与系统的时域分析179

6.1.1 信号的时域分析179

6.1.2 LTI系统的时域分析185

6.2 基于MATLAB的信号与系统的频域分析187

6.2.1 信号的频域分析187

6.2.2 系统的频域分析188

6.3 基于MATLAB的信号与系统的复频域分析190

6.3.1 信号的复频域分析190

6.3.2 系统的复频域分析192

6.4 基于MATLAB的离散信号与系统的z域分析195

6.4.1 离散信号的z变换195

6.4.2 离散系统的z域分析196

本章小结198

习题198

习题参考答案201