《信號與系統（第三版）》是2015年西安電子科技大學出版社出版的圖書，作者是張小虹。
基本介紹
- 中文名：信號與系統（第三版）
- 作者：張小虹
- 出版社：西安電子科技大學出版社
- 出版時間：2015年05月
- 定價：29.75 元
- ISBN：978-7-5606-3201-8
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書以三大變換(拉普拉斯變換、傅立葉變換和Z變換)為主線，描述了信號與系統的基本理論和分析方法。同時將經典理論與現代計算技術相結合，提高了授課效率，以期增強和加快讀者對本課程知識點的理解與掌握。 本書在原版的基礎上進行了修訂，新增了MATLAB內容，以增強讀者儘快掌握和套用MATLAB知識，提高計算和作圖能力。本書概念清楚、系統性強、特色鮮明，符合當前強調素質教育的教學改革要求。全書敘述流暢、深入淺出，使用方便，利於自學。
本書可作為高校通信、自動控制、電子信息類專業本科或大專教材，對相關專業的工程技術人員也是一本有益的自學教材和參考用書。
目錄
第一章 信號與系統 1
1.1 信號與系統概述 1
1.2 信號及其分類 1
1.3 典型信號 4
1.3.1 常用連續信號 4
1.3.2 階躍信號與衝激信號 7
1.4 連續信號的運算 12
1.4.1 時移、摺疊、尺度 12
1.4.2 微分與積分 15
1.4.3 信號的加(減)、乘(除) 15
1.5 連續信號的分解 17
1.5.1 規則信號的分解 17
1.5.2 信號的直流與交流分解18
1.5.3 信號的奇偶分解 18
1.5.4 任意信號的脈衝分解 19
1.6 系統及其回響 21
1.6.1 系統的定義 21
1.6.2 系統的初始狀態 21
1.6.3 系統的回響 22
1.7 系統的分類 24
1.7.1 動態系統與靜態系統 24
1.7.2 因果系統與非因果系統 24
1.7.3 連續時間系統與離散時間系統 25
1.7.4 線性系統與非線性系統 25
1.7.5 時變系統與非時變系統 28
1.8 LTI系統分析方法 28
1.8.1 LTI系統模型 28
1.8.2 LTI系統分析方法 28
1.8.3 LTI系統的微、積分性質 28
1.9 基於MATLAB的信號描述及其運算29
1.9.1 常用信號的MATLAB程式29
1.9.2 信號運算的MATLAB程式35
習題 40
第二章 連續時間信號和系統的時域分析 46
2.1 LTI系統的數學模型與傳輸運算元 46
2.1.1 建立LTI系統的數學模型 46
2.1.2 用運算元符號表示微分方程 47
2.1.3 用運算元電路建立系統數學模型49
2.1.4 傳輸（轉移）運算元H（p）51
2.2 LTI因果系統的零輸入回響 52
2.2.1 零輸入回響 52
2.2.2 初始條件標準化 55
2.3 LTI因果系統的零狀態回響 57
2.3.1 單位衝激回響h(t) 57
2.3.2 系統的零狀態回響yzs(t) 59
2.4 卷積及其性質 60
2.4.1 卷積 60
2.4.2 任意函式與δ(t)、u(t)卷積 61
2.4.3 卷積的性質62
2.4.4 卷積的圖解法63
2.4.5 卷積的微分與積分性質64
2.5 LTI因果系統的全回響及其經典方法求解 66
2.5.1 全回響 66
2.5.2 全回響的其他分解68
*2.5.3 經典法求解系統微分方程 68
2.6 基於MATLAB的時域分析 70
2.6.1 求系統的衝激回響與階躍回響 70
2.6.2 利用擴展函式convwthn求時域卷積 71
2.6.3 回響時域求解的MATLAB程式73
習題 73
第三章 連續時間信號和系統的頻域表示與分析 79
3.1 周期信號的傅立葉級數分析 79
3.1.1 三角形式傅立葉級數 80
3.1.2 指數形式的傅立葉級數 82
3.1.3 周期矩形脈衝頻譜 84
3.1.4 周期T及脈衝寬度τ對頻譜的影響 86
3.1.5 周期信號的頻譜特點 86
*3.2 周期信號的對稱性 87
3.2.1 信號對稱性與傅立葉級數係數關係 87
3.2.2 坐標軸的影響 92
3.3 非周期信號的頻譜——傅立葉變換 94
3.3.1 從傅立葉級數到傅立葉變換 94
3.3.2 常用函式的傅立葉變換對 96
3.3.3 傅立葉係數Fn與頻譜函式F(ω)的關係 100
3.4 傅立葉變換性質及定理 101
3.5 LTI系統的頻域分析 116
3.5.1 系統的頻響函式 116
3.5.2 系統的頻域分析 119
3.6 無失真傳輸系統 121
*3.7 理想低通濾波器與物理可實現系統 124
3.7.1 理想低通濾波器及其衝激回響 125
3.7.2 理想低通濾波器的階躍回響 125
3.7.3 頻頻寬度 129
3.7.4 物理可實現系統 130
3.8 時域採樣與恢復（插值） 131
3.8.1 時域採樣 132
3.8.2 採樣定理 133
3.8.3 原信號的恢復 134
3.9 基於MATLAB的頻域分析 136
3.9.1 周期信號的傅立葉級數展開與合成 136
3.9.2 常用信號傅立葉正、反變換MATLAB程式 139
3.9.3 傅立葉變換性質的MATLAB程式 143
3.9.4 時域採樣與恢復的MATLAB程式 147
習題 149
第四章 連續時間信號和系統的復頻域表示與分析 159
4.1 拉普拉斯變換 159
4.1.1 單邊拉普拉斯變換 159
4.1.2 常用函式的單邊拉普拉斯變換 161
4.1.3 雙邊拉普拉斯變換 163
4.1.4 拉普拉斯變換與傅立葉變換的關係 165
4.2 拉普拉斯變換的性質與定理 165
4.3 拉普拉斯反變換 176
4.3.1 部分分式展開法176
4.3.2 留數法180
4.4 LTI系統的拉普拉斯變換分析法 183
4.4.1 用拉普拉斯變換求解線性微分方程 183
4.4.2 s域的網路模型——運算電路法 186
4.5 系統函式與復頻域分析法 190
4.5.1 系統函式H(s) 191
4.5.2 系統函式的零、極點 192
4.5.3 零、極點分布與時域特性 193
4.5.4 零、極點與各回響分量 194
4.5.5 零、極點分布與系統頻域特性 195
*4.5.6 全通系統與最小相移系統的零、極點分布 198
4.6 連續時間系統的模擬及信號流圖 199
4.6.1 連續時間系統的模擬（仿真） 199
4.6.2 系統模擬的直接(卡爾曼)形式 201
4.6.3 其他形式的模擬 203
4.6.4 連續系統的信號流圖表示 206
4.7 LTI連續系統的穩定性 207
4.7.1 系統穩定性分類 208
4.7.2 H(s)中m、n之間的限制208
4.7.3 穩定系統與系統函式分母多項式係數的關係 209
4.7.4 羅斯穩定性準則 211
4.8 基於MATLAB的復頻域分析 212
4.8.1 拉氏變換的MATLAB程式 212
4.8.2 拉氏反變換的MATLAB程式 212
4.8.3 部分分式展開的MATLAB程式 213
4.8.4 求系統零極點的MATLAB程式 215
4.8.5 系統頻響作圖的MATLAB程式 215
4.8.6 系統模擬的MATLAB程式 217
4.8.7 反饋系統的MATLAB程式219
4.8.8 根軌跡的MATLAB程式 219
習題 220
第五章 離散時間系統的時域分析 229
5.1 離散序列與基本運算 229
5.1.1 離散時間信號——序列的描述 229
5.1.2 常用典型序列 230
5.1.3 序列的運算 233
5.2 LTI離散時間系統的數學模型及其求解方法 235
5.2.1 LTI離散系統 236
5.2.2 LTI離散系統的數學模型——差分方程 237
5.2.3 線性差分方程的求解方法 239
5.3 離散時間系統的零輸入回響 239
5.3.1 一階線性時不變離散系統的零輸入回響 240
5.3.2 N階線性時不變離散系統的零輸入回響 240
5.4 離散時間系統的零狀態回響 243
5.4.1 離散系統的轉移(傳輸)運算元 243
5.4.2 單位脈衝回響h(n) 244
5.4.3 零狀態回響 247
5.5 離散序列卷積(和) 247
5.5.1 卷積的性質 247
5.5.2 卷積的運算 248
5.6 離散時間系統的完全回響與系統特性 250
5.6.1 系統完全回響的時域求解方法 250
5.6.2 用經典法求解完全回響 251
5.6.3 系統完全回響分解 253
5.6.4 系統特性 255
5.7 基於MATLAB的離散時域分析 255
5.7.1 序列的MATLAB程式 255
5.7.2 序列運算的MATLAB擴展程式 260
5.7.3 序列運算的MATLAB程式 261
5.7.4 序列能量的MATLAB程式 263
5.7.5 系統回響求解的MATLAB程式 263
習題 266
第六章 Z變換及其套用 274
6.1 Z變換的定義 274
6.2 Z變換收斂區及典型序列Z變換 275
6.2.1 Z變換的收斂區 275
6.2.2 典型序列的Z變換 279
6.3 Z變換的性質與定理 280
6.4 逆Z變換 286
6.4.1 留數法286
6.4.2 冪級數展開法 287
6.4.3 部分分式法 288
6.5 離散系統的復頻域分析 290
6.5.1 利用Z變換求解差分方程 290
6.5.2 Z變換與拉普拉斯（傅立葉）變換的關係 293
6.6 系統函式與系統特性 294
6.6.1 系統函式 294
6.6.2 H(z)的零、極點分布與時域特性 295
6.6.3 系統的因果穩定性 297
6.7 離散系統的模擬 298
6.7.1 IIR系統的直接（卡爾曼）形式 298
6.7.2 IIR系統的級聯形式 300
6.7.3 IIR系統的並聯形式 301
6.7.4 FIR系統的直接形式（橫截型、卷積型） 302
6.7.5 FIR系統的級聯形式 303
6.8 基於MATLAB的離散頻域分析 304
6.8.1 Z變換的MATLAB程式 304
6.8.2 Z反變換的MATLAB程式 304
6.8.3 求解系統回響及作圖的MATLAB程式 305
6.8.4 求系統零極點及作圖的MATLAB程式 307
6.8.5 系統模擬的MATLAB程式 308
習題 310
參考文獻 316
