《信號與系統教程(第二版)》是由燕慶明主編,高等教育出版社於2007年出版的教育科學“十五”國家規劃課題研究成果教材。該教材可作為電子信息工程、通信工程、自動化、電子科學與技術、電氣工程與自動化、計算機科學與技術、信息安全、測控技術與儀器專業的“信號與系統”課程的教材,也可供科技工作者參考。
全書共9章,主要內容包括:導論,連續時間信號,連續系統的時域分析,信號與系統的頻域分析,連續系統的復頻域分析,系統函式與零、極點分析,離散系統的時域分析,離散系統的z域分析、連續與離散系統的狀態變數分析。
基本介紹
- 書名:信號與系統教程(第二版)
- 作者:燕慶明
- ISBN:978-7-04-022504-4
- 類別:教育科學“十五”國家規劃課題研究成果教材
- 頁數:392頁
- 出版社:高等教育出版社
- 出版時間:2007-11-07
- 裝幀:平裝
- 開本:16開
- 版面字數:470千字
成書過程,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
該次修訂,按照國家“十一五”教材建設的要求和教育部新頒布的《高等學校信號與系統課程教學基本要求》的精神,並徵求了高校師生的反饋意見,對原書內容進行了調整、增刪與凝練,使之成為更適於教學、更符合發展趨勢的教材。
《信號與系統教程(第二版)》編寫分工如下:1~9章由燕慶明執筆;魯純熙修編了附錄,並在習題的選編、解答和提供素材等方面做了工作;顧斌傑修編部分MATLAB實現。清華大學鄭君里教授審閱了該教材第1版書稿,提出了意見;同濟大學陸明達教授審閱了第2版書稿,並提出了建議。高等教育出版社的策劃、責編及有關同志也參與了該教材的修訂工作。
2007年11月,該書由高等教育出版社出版。
內容簡介
《信號與系統教程(第二版)》共9章,主要內容包括:導論,連續時間信號,連續系統的時域分析,信號與系統的頻域分析,連續系統的復頻域分析,系統函式與零、極點分析,離散系統的時域分析,離散系統的z域分析、連續與離散系統的狀態變數分析。此外,還包括全文總結和五個附錄。
教材目錄
第1章 導論 | 第6章 系統函式與零、極點分析 |
1.1 歷史的回顧 | 6.1 系統函式與系統模擬 |
1.2 信號的概念 | 6.1.1 再論系統函式 |
1.2.1 信號及其分類 | 6.1.2 系統的方框圖表示與模擬 |
1.2.2 信號分析與處理 | 6.2 系統函式的零、極點 |
1.3 系統的概念 | 6.2.1 H(s)的零、極點 |
1.3.1 系統及其分類 | 6.2.2 H(s)的零、極點分布與時域特性的關係 |
1.3.2 系統分析 | 6.2.3 H(s)的零、極點分布與頻域特性的關係 |
1.4 套用領域 | 6.3 線性系統的穩定性 |
小結 | 6.3.1 系統穩定的概念 |
習題 | 6.3.2 穩定性判據 |
第2章 連續時間信號 | 6.4 s域分析套用於控制系統 |
2.1 常用的基本信號 | 6.4.1開環與閉環控制 |
2.2 信號的簡單處理 | 6.4.2系統階躍回響的動態指標 |
2.3 單位衝激函式 | 6.5 MATLAB方法用於系統函式分析 |
2.4 MATLAB方法實現信號波形擴展與啟迪:規律崇簡 | 擴展與啟迪:善用模擬 |
小結 | 小結 |
習題 | 習題 |
第3章 連續系統的時域分析 | 第7章 離散系統的時域分析 |
3.1 線性時不變系統描述及其回響 | 7.1 離散時間信號 |
3.1.1 系統的微分方程 | 7.1.1 離散信號的概念與表示 |
3.1.2 零輸入回響與零狀態回響 | 7.1.2 離散信號的基本運算 |
3.2 階躍回響與衝激回響 | 7.2 離散時間系統 |
3.2.1 階躍回響 | 7.2.1 差分方程 |
3.2.2 衝激回響 | 7.2.2 離散系統的時域模擬 |
3.2.3 利用轉移運算元求衝激回響 | 7.2.3 系統的零輸入回響 |
3.3 卷積及其套用 | 7.3 卷積和及其套用 |
3.3.1 卷積的概念與性質 | 7.3.1 離散信號的分解與卷積和 |
3.3.2 系統的卷積分析法 | 7.3.2 離散系統的零狀態回響 |
3.3.3 卷積的計算:圖形掃描法 | *7.4 反演卷積和 |
3.4 特徵函式及其套用 | 7.5 MATLAB方法用於離散系統時域分析 |
3.5 MATLAB方法用於時域分析 | 擴展與啟迪:連續與離散 |
擴展與啟迪:系統方法之妙 | 小結 |
小結 | 習題 |
習題 | 第8章 離散系統的z域分析 |
第4章 信號與系統的頻域分析 | 8.1 z變換 |
4.1 周期信號的分解與合成 | 8.1.1 z變換的定義 |
4.1.1 周期信號的三角級數表示 | 8.1.2 典型序列的z變換 |
4.1.2 周期信號的復指數級數表示 | 8.2 z反變換 |
4.2 周期信號的頻譜 | 8.2.1 冪級數展開法(長除法) |
4.2.1 周期信號頻譜的特點 | 8.2.2 部分分式展開法 |
4.2.2 雙邊頻譜與信號的頻寬 | 8.3 z變換的主要性質 |
4.3 非周期信號的頻譜 | 8.3.1 線性性質 |
4.3.1 傅立葉變換 | 8.3.2 移位特性 |
4.3.2 常用非周期信號的頻譜 | 8.3.3 尺度變換 |
4.3.3 帕塞瓦爾定理 | 8.3.4 卷和定理 |
4.4 傅立葉變換的性質與套用 | 8.4 離散系統的z域分析 |
4.4.1 線性性質 | 8.4.1 差分方程的z變換解 |
4.4.2 脈衝展縮與頻帶變化 | 8.4.2 系統函式H(z) |
4.4.3 信號的延時與相位移動 | 8.4.3 離散系統的z域模擬 |
4.4.4 信號的調製與頻譜搬移 | 8.5 系統的零、極點與穩定性 |
4.4.5 時-頻對稱性 | 8.5.1 H(z)的零、極點分布與h(n)的關係 |
4.4.6 卷積定理 | 8.5.2 離散系統的穩定性 |
4.4.7 時域微分特性 | 8.6 數位訊號處理 |
4.4.8 時域積分特性 | 8.6.1 離散系統的頻率特性 |
4.5 周期信號的傅立葉變換 | 8.6.2 數位訊號處理的概念 |
4.6 系統的頻域分析 | *8.7 離散時間信號的頻譜(DTFT) |
4.6.1 系統函式與不失真傳輸 | 8.8 MATLAB方法用於z域分析 |
4.6.2 信號通過理想濾波器 | 8.8.1 離散信號的z變換、反變換及零、極點分析 |
4.7 取樣定理及其套用 | 8.8.2 離散時間傅立葉變換(DTFT) |
4.7.1 取樣信號 | 8.8.3 低通FIR數字濾波器設計 |
4.7.2 取樣定理 | 擴展與啟迪:移植而旁通 |
4.8 頻域分析用於通信系統 | 小結 |
4.8.1 信號的調製與解調 | 習題 |
4.8.2 正弦調幅與頻分復用 | 第9章 連續與離散系統的狀態變數分析 |
4.8.3 脈衝調幅與時分復用 | 9.1 線性系統的狀態方程 |
4.9 MATLAB方法用於頻域分析 | 9.1.1 狀態變數與狀態方程 |
擴展與啟迪:對稱之美 | 9.1.2 動態方程的一般形式 |
小結 | 9.2 狀態方程的解 |
習題 | 9.2.1 狀態方程的時域求解 |
第5章 連續系統的復頻域分析 | 9.2.2 狀態方程的s域求解 |
5.1 拉普拉斯變換 | *9.3 非線性系統的狀態方程 |
5.1.1 從傅立葉變換到拉普拉斯變換 | 9.4 離散系統的狀態變數分析 |
5.1.2 常用信號的拉普拉斯變換 | 9.4.1 離散系統的狀態方程 |
5.2 拉普拉斯變換的性質 | 9.4.2 離散狀態方程的時域求解 |
5.2.1 線性性質 | 9.4.3 狀態方程的z域求解 |
5.2.2 延時特性 | *9.5 MATLAB方法用於狀態變數分析 |
5.2.3 復頻移特性 | 9.5.1 狀態方程的解 |
5.2.4 微分定理 | 9.5.2 系統函式矩陣的計算 |
5.2.5 積分定理 | 擴展與啟迪:非線性與複雜性 |
5.2.6 卷積定理 | 小結 |
5.3 拉普拉斯反變換 | 習題 |
5.4 系統的s域分析 | 全書總結 |
5.4.1 微分方程的拉普拉斯變換解法 | 附錄A 有理函式的部分分式展開法 |
5.4.2 電路的s域模型 | 附錄B 常用周期信號的傅立葉級數表 |
5.5 MATLAB方法用於復頻域分析 | 附錄C 常用非周期信號的傅立葉變換表 |
5.5.1 部分分式展開 | 附錄D 波特圖 |
5.5.2 拉普拉斯變換與反變換 | 附錄E 羅斯-霍爾維茨穩定性判據 |
擴展與啟迪:數學方法的魅力 | 部分習題答案 |
小結 | 索引 |
習題 | 參考文獻 |
註:目錄排版順序為從左列至右列。
教學資源
- 配套教材
該教材同步配套有《信號與系統教程(第二版)學習指導》。
書名 | ISBN | 字數 | 頁數 | 出版時間 |
---|---|---|---|---|
《信號與系統教程(第二版)學習指導》 | 978-7-04-022542-6 | 260千字 | 223頁 | 2007-11-30 |
註:由高等教育出版社出版,燕慶明、於鳳芹、周治平主編 |
- 課程資源
《信號與系統教程(第二版)》配有電子教案等教學資源。
教材特色
一是突出基本、簡明易懂。
該教材以信號與系統的基本概念、基本理論和基本分析方法為教學重點,以簡約的形式將感性知識、理性知識、套用性知識和方法性知識等相互統一,修訂稿比原書增寫了第2章,較大篇幅地改寫了第3、4兩章。
二是循序漸進、適於教學。
該教材在體系和內容的安排上,以確定性信號和線性時不變系統為重點,先時域後變換域,先連續後離散,先輸入輸出描述後狀態空間描述。在內容的處理上,刪繁就簡,突出概念,以簡知繁,保證重點。對於方法性知識的介紹,儘量採用簡單實用的方法。適當反映時代氣息,體現經典與現代、連續與離散、時域與頻域、信號與系統的辯證統一關係。
三是聯繫實際、注重套用。
該教材所研究的對象和例題都是以套用為目的。為了適應發展和便於工程套用,介紹了MATLAB方法,該方法結合實驗一併訓練。
四是文理滲透、啟迪思維。
該教材編寫了8個專題的“擴展與啟迪”的內容,分列於有關章末。這些內容並不一定都言及信號與系統本身,其特點是將科學技術與科學思想、科學方法及人文藝術等知識相互滲透,這些內容連同書中打“*”號的章節均不作基本要求,可由學生閱讀思考。為了給第3章的運算元法、第4章的頻域分析等提供基礎和依據,特增寫了附錄A。
作者簡介
燕慶明:江南大學教師,研究領域為:課程與教學論、高等教育學、課程設定研究、教育學。