信號與系統分析（第2版）

《信號與系統分析（第2版）》是由趙泓揚主編，2014年6月電子工業出版社出版的創新型人才培養“十二五”規劃教材。該教材可以作為通信與電子信息類專業、自控與計算機專業等信號與系統課程的教材，也可以作為從事相關領域工程技術人員的參考書。

全書共分為9章，內容包括：信號與系統的基本知識、連續時間系統的時域分析、離散時間系統的時域分析、傅立葉變換及系統的頻域分析、離散時間信號的傅立葉變換、拉普拉斯變換及系統的s域分析、Z變換及離散系統的z域分析、系統的狀態變數分析、MATLAB在信號與系統中的套用。

基本介紹

• 書名：信號與系統分析（第2版）
• 作者：趙泓揚
• ISBN：9787121228780
• 類別：創新型人才培養“十二五”規劃教材
• 頁數：312頁
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2014年6月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開
• 字數：500千字
• CIP核字號：2014066370

成書過程

修訂過程

該教材由趙泓揚主編及統稿，具體編寫分工如下：第1、4、6、7、8章由趙泓揚編寫，第2章由陳磊編寫，第3章由何松編寫，第5章由毛建軍編寫，第9章由張美鳳編寫。趙曉群教授審閱了書稿。

出版工作

2014年6月，該教材由電子工業出版社出版。

出版社工作人員

策劃編輯	責任編輯
柴燕	柴燕

內容簡介

該教材論述了信號與系統分析的基本理論、基本分析方法及其套用。全書共分為9章。第1章主要介紹信號與系統的基本概念、描述分析等；第2章、第3章分別介紹連續系統和離散系統的時域分析；第4章介紹連續信號的傅立葉變換及系統的頻域分析；第5章介紹離散信號的傅立葉變換；第6章介紹連續信號的拉普拉斯變換及連續系統的域分析；第7章介紹離散信號的Z變換及離散系統的域分析；第8章介紹系統的狀態變數分析；第9章介紹如何用MATLAB軟體來分析信號與系統。

教材目錄

第1章信號與系統的基本知識; 1.1引言; 1.2信號的基本知識; 1.2.1信號的定義; 1.2.2信號的分類; 1.3常用基本信號; 1.3.1常用連續時間信號; 1.3.2常用離散時間信號; 1.4信號的運算與波形變換; 1.5信號的時域分解; 1.6卷積; 1.6.1卷積積分; 1.6.2卷積和; 1.7系統的基本知識; 1.7.1系統的定義; 1.7.2系統的分類; 1.7.3系統的連線; 1.7.4系統的描述; 1.8系統的特性; 1.9LTI系統的分析方法; 習題; 第2章連續時間系統的時域分析; 2.1引言; 2.2微分方程的經典解法; 2.30-與0+狀態的轉換; 2.4零輸入回響與零狀態回響; 2.4.1零輸入回響; 2.4.2零狀態回響; 2.4.3全回響; 2.5單位衝激回響與單位階躍回響; 2.5.1定義; 2.5.2衝激回響的求解; 2.5.3階躍回響的求解; 2.5.4由衝激回響求零狀態回響; 2.5.5複合系統的衝激回響; 2.6連續時間系統的模擬; 習題; 第3章離散時間系統的時域分析; 3.1引言; 3.2差分與差分方程; 3.3線性常係數差分方程的經典解法; 3.4零輸入回響與零狀態回響; 3.4.1零輸入回響; 3.4.2零狀態回響; 3.4.3全回響; 3.5單位序列回響與單位階躍回響; 3.5.1單位序列回響; 3.5.2單位階躍回響; 3.5.3由單位序列回響求零狀態回響; 3.5.4複合系統的單位序列回響; 3.6離散時間系統的模擬; 習題; 第4章傅立葉變換及系統的頻域分析; 4.1引言; 4.2信號的正交分解; 4.2.1信號的分解; 4.2.2正交函式與正交函式集; 4.2.3將信號分解為正交函式; 4.3周期信號的傅立葉級數表示; 4.3.1傅立葉級數的三角形式; 4.3.2傅立葉級數的指數形式; 4.3.3傅立葉級數的收斂性與吉伯斯現象; 4.3.4波形對稱與諧波特性; 4.4典型周期信號的傅立葉級數; 4.4.1周期矩形脈衝信號; 4.4.2周期三角脈衝信號; 4.4.3周期半波餘弦信號; 4.4.4周期全波餘弦信號; 4.5非周期信號的傅立葉變換; 4.6常用信號的傅立葉變換; 4.7傅立葉變換的性質; 4.8周期信號的傅立葉變換; 4.8.1正、餘弦信號的傅立葉變換; 4.8.2單位衝激序列δT(t)的傅立葉變換; 4.8.3一般周期函式的傅立葉變換; 4.8.4傅立葉級數與傅立葉變換之間的關係; 4.9*功率譜與能量譜; 4.9.1能量譜; 4.9.2功率譜; 4.10LTI連續時間系統的頻域分析; 4.10.1頻率回響; 4.10.2LTI連續時間系統頻率回響的計算; 4.11信號的傳輸與濾波; 4.11.1無失真傳輸; 4.11.2信號的濾波與理想濾波器; 4.12抽樣定理; 4.12.1有關定義; 4.12.2抽樣信號的頻譜; 4.12.3時域抽樣定理; 4.12.4頻域抽樣定理; 4.13*希爾伯特變換; 習題; 第5章離散時間信號的傅立葉變換; 5.1引言; 5.2周期序列的離散傅立葉級數; 5.3非周期序列的離散時間傅立葉變換及其性質; 5.3.1離散時間傅立葉變換; 5.3.2常用信號的離散時間傅立葉變換; 5.3.3離散時間傅立葉變換的性質; 5.4周期序列的離散時間傅立葉變換

5.5離散傅立葉變換及其性質; 5.5.1離散傅立葉變換（DFT）; 5.5.2離散傅立葉變換的性質; 5.6LTI離散時間系統的頻域分析; 習題; 第6章拉普拉斯變換及連續系統的s域分析; 6.1引言; 6.2拉普拉斯變換; 6.2.1拉普拉斯變換的定義; 6.2.2拉普拉斯變換的收斂域; 6.2.3拉普拉斯變換的零、極點表示; 6.2.4拉普拉斯變換與傅立葉變換的關係; 6.2.5常用信號的拉普拉斯變換; 6.3拉普拉斯變換的性質; 6.4拉普拉斯反變換; 6.4.1部分分式展開法; 6.4.2留數定理法; 6.5系統的s域分析; 6.5.1用拉普拉斯變換法解微分方程; 6.5.2用拉普拉斯變換法分析電路; 6.5.3系統的s域框圖; 6.6系統函式; 6.6.1系統函式的定義; 6.6.2系統函式的表示法; 6.6.3系統函式與時域回響; 6.6.4系統函式與頻率回響; 6.7連續系統的穩定性及其判定; 6.8信號流圖; 6.8.1信號流圖中的常用術語; 6.8.2信號流圖的性質; 6.8.3信號流圖的化簡; 6.8.4梅森（Mason）公式; 習題; 第7章Z變換及離散系統的z域分析; 7.1引言; 7.2Z變換; 7.2.1Z變換的定義; 7.2.2Z變換的收斂域; 7.2.3Z變換的幾何表示——零、極點圖; 7.2.4常用序列的Z變換; 7.3Z變換的性質; 7.4Z反變換; 7.4.1冪級數展開法（長除法）; 7.4.2部分分式展開法; 7.4.3留數定理法; 7.5z域分析; 7.5.1用Z變換法解差分方程; 7.5.2系統的z域框圖; 7.6系統函式; 7.6.1系統函式的定義; 7.6.2系統函式與時域回響; 7.6.3系統函式與頻率回響; 7.7離散系統的穩定性及其判定; 7.8傅立葉變換、拉普拉斯變換與Z變換的關係; 習題; 第8章系統的狀態變數分析; 8.1引言; 8.2狀態變數與狀態方程; 8.2.1狀態與狀態變數; 8.2.2狀態方程與輸出方程; 8.3狀態方程的建立; 8.3.1連續時間系統狀態方程的建立; 8.3.2離散時間系統狀態方程的建立; 8.4狀態方程的時域解法; 8.4.1連續系統狀態方程的時域解法; 8.4.2離散系統狀態方程的時域解法; 8.5狀態方程的變換域解法; 8.5.1用拉普拉斯變換法求解連續系統的狀態方程; 8.5.2用Z變換法求解離散系統的狀態方程; 8.6由狀態方程判斷系統的穩定性; 8.6.1系統函式矩陣H(s)與連續系統的穩定性; 8.6.2系統函式矩陣H(z)與離散系統的穩定性; 8.7系統的可控性和可觀性; 8.7.1狀態矢量的線性變換; 8.7.2系統的可控制性; 8.7.3系統的可觀測性; 習題; 第9章MATLAB在信號與系統中的套用; 9.1引言; 9.2信號的產生與運算; 9.2.1常用信號的MATLAB表示; 9.2.2用MATLAB實現信號的基本運算; 9.3LTI連續時間系統的時域分析; 9.4LTI離散時間系統的時域分析; 9.5連續信號的頻譜分析及連續系統的頻域分析; 9.6LTI連續時間系統的s域分析; 9.7LTI離散時間系統的z域分析; 9.8系統的狀態變數分析; 附錄; 附錄A常用數學表; 附錄B常用連續信號的卷積積分; 附錄C常用信號的卷積和; 附錄D常用周期信號的傅立葉係數表; 附錄E常用信號的傅立葉變換表; 附錄F奇異信號的頻譜; 附錄G常用右邊序列的Z變換表; 附錄H常用左邊序列的Z變換表; 習題答案; 參考文獻

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

該教材有配套教材——《信號與系統分析學習指導與習題詳解》。

書名	書號	出版社	出版時間	作者
《信號與系統分析學習指導與習題詳解》	9787121228797	電子工業出版社	2014-06	趙泓揚

教材特色

該教材將連續系統與離散系統並列進行了研究，先討論連續，再討論離散，並按照時域分析、變換域分析和狀態變數分析的次序來劃分章節，強調連續系統與離散系統的共性。

該教材在內容上著重於信號與系統分析，突出基礎性、系統性、實用性，並注重理論與實踐結合，以及知識運用能力與創新意識的培養。該教材的內容適用做不同學時的教學課程，可根據不同學時和教學要求組合授課內容。

該教材每章課後配有一定數量的習題，習題分為兩種層次，一是基本練習題，主要考查學生對基本知識點的掌握；另一種是複習提高題，針對學有餘力的學生，並在書後給出了參考答案。該教材選用的習題不僅強調公式的套用和解題技巧，也突出工程性和綜合性。

作者簡介

趙泓揚，1979年生，男，山東高密人，碩士，常州工學院電子信息與電氣工程學院講師，研究方向為信號與系統教學、擴頻序列在通信中的套用。