信號與系統分析（第2版）

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、基本分析方希估跨法及其套用。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地棕紋捉統的時域分析；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全響騙符捉應

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階躍回響的求解拔束您

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波形催她坑束對稱與諧波特性

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離散葛慨時間傅立葉變換

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離散傅立葉變換及兆微蒸其性質

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。