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电子信息与电器工程类专业规划教材 信号与线性系统 白恩健 主编 2019年版

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  • 标准类型:电子信息
  • 标准语言:中文版
  • 文件类型:PDF文档
  • 更新时间:2022-06-29
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资料介绍

电子信息与电器工程类专业规划教材 信号与线性系统
作者:白恩健 主编
出版时间: 2019年版
内容简介
  本书系统介绍了信号与系统的基本概念、理论、方法及应用,全书共11章。本书采用“先时域,后变换域”的方法,完全平行地介绍连续时间和离散时间信号与系统,以及它们在通信、信号处理和反馈控制等领域的应用。第1章介绍了信号与系统的基本概念;第2章讨论了连续时间线性时不变系统的时域分析方法;第3章讨论了离散时间线性时不变系统的时域分析方法;第4章讨论了连续时间信号的傅里叶分析方法;第5章讨论了连续时间系统的频域分析方法;第6章讨论了离散时间信号的傅里叶分析方法;第7章简要讨论了离散时间系统的频域分析方法;第8章讨论了连续时间系统的复频域分析方法;第9章讨论了离散时间系统的z域分析方法;第10章讨论了模拟滤波器和数字滤波器的设计方法;第11章讨论了系统状态变量分析方法。同时,本书还利用MATLAB对相关内容进行了仿真分析。本书可作为自动化、电气、通信、电子、计算机等专业“信号与系统”课程的教材或参考书,也可供从事相关领域工作的工程技术人员参考。
目录
目 录
第1章 基本概念/t1
1.1 信号与系统/t1
1.2 信号的分类/t3
1.2.1 确定信号与随机信号/t4
1.2.2 连续时间信号与离散时间信号/t4
1.2.3 偶信号与奇信号/t6
1.2.4 周期信号与非周期信号/t6
1.2.5 能量信号与功率信号/t8
1.3 信号运算/t10
1.4 常见信号/t12
1.4.1 指数信号/t12
1.4.2 余弦信号/t13
1.4.3 指数衰减的正弦信号/t14
1.4.4 阶跃信号/t15
1.4.5 斜坡信号/t17
1.4.6 单位冲激信号/t18
1.4.7 单位脉冲信号/t20
1.4.8 单位冲激偶信号/t21
1.5 系统的运算与互联/t22
1.6 系统的特性/t23
1.6.1 因果性/t24
1.6.2 记忆性/t24
1.6.3 线性/t25
1.6.4 时不变性/t25
1.6.5 稳定性/t26
1.6.6 可逆性/t27
1.7 系统举例/t27
1.7.1 一阶低通与高通滤波器:RC串联电路/t27
1.7.2 二阶带通滤波器:RLC电路/t29
1.7.3 雷达测距系统/t29
1.7.4 移动平均系统/t30
1.7.5 多径传输系统/t30
1.7.6 离散时间反馈系统/t31
1.8 利用Multisim探究概念/t31
1.8.1 利用RC电路产生指数衰减信号/t31
1.8.2 利用LC电路产生余弦振荡信号/t32
1.8.3 利用RLC电路产生指数衰减的正弦信号/t32
1.8.4 利用RC电路产生单位阶跃信号/t33
1.8.5 单位冲激信号/t33
1.8.6 一阶低通滤波器:RC电路电容输出/t33
1.8.7 一阶高通滤波器:RC电路电阻输出/t35
1.8.8 二阶带通滤波器:RLC串联电路/t36
习题/t36
备选习题/t38
仿真实验题/t38
第2章 连续时间系统时域分析/t39
2.1 连续时间系统的微分方程表示/t39
2.1.1 微分方程与转移算子/t39
2.1.2 系统响应的经典时域解法/t41
2.2 零输入响应/t43
2.3 零状态响应/t46
2.4 单位冲激响应/t48
2.4.1 部分分式展开法求单位冲激响应/t48
2.4.2 将单位冲激响应转化为零输入响应/t49
2.4.3 单位阶跃响应/t53
2.5 卷积积分/t54
2.5.1 图解法计算卷积积分/t54
2.5.2 卷积积分的性质/t58
2.6 LTI连续时间系统的互联/t60
2.7 用单位冲激响应表征LTI连续时间系统特性/t62
2.7.1 无记忆系统的单位冲激响应/t62
2.7.2 因果系统的单位冲激响应/t63
2.7.3 稳定系统的单位冲激响应/t63
2.7.4 可逆系统的单位冲激响应/t64
2.8 LTI连续时间系统的框图表示/t65
2.9 线性时不变系统响应的分解/t67
2.10 零输入响应的Multisim仿真/t70
习题/t72
备选习题/t75
仿真实验题/t75
第3章 离散时间系统时域分析/t76
3.1 离散时间系统的差分方程表示/t76
3.1.1 差分方程与移序算子/t76
3.1.2 迭代法求解系统响应/t78
3.2 零输入响应/t79
3.3 零状态响应/t83
3.4 单位脉冲响应/t85
3.4.1 部分分式展开法求单位脉冲响应/t85
3.4.2 单位阶跃响应/t89
3.5 卷积和/t90
3.5.1 利用定义计算卷积和/t90
3.5.2 卷积和的性质/t91
3.5.3 不进位长乘法计算卷积和/t93
3.6 LTI离散时间系统的互联/t94
3.7 用单位脉冲响应表征LTI离散时间系统特性/t96
3.7.1 无记忆系统的单位脉冲响应/t96
3.7.2 因果系统的单位脉冲响应/t96
3.7.3 稳定系统的单位脉冲响应/t97
3.7.4 可逆系统的单位脉冲响应/t98
3.8 LTI离散时间系统的框图表示/t99
习题/t103
备选习题/t105
仿真实验题/t105
课程项目:股票走势预测/t105
第4章 连续时间傅里叶级数与傅里叶变换/t106
4.1 连续时间周期信号的傅里叶级数表示/t108
4.1.1 连续时间周期信号的频域分量表示/t108
4.1.2 指数傅里叶级数/t109
4.1.3 三角傅里叶级数/t113
4.1.4 吉布斯现象/t118
4.1.5 相位谱的作用/t119
4.2 连续时间周期信号傅里叶级数的性质/t120
4.3 连续时间周期信号的功率谱/t126
4.4 连续时间非周期信号的傅里叶变换表示/t127
4.5 连续时间非周期信号傅里叶变换的性质/t134
4.6 连续时间非周期信号的能量谱密度/t143
4.7 连续时间周期信号的傅里叶变换/t144
4.8 利用部分分式展开法求傅里叶反变换/t146
习题/t148
备选习题/t150
仿真实验题/t150
第5章 连续时间系统频域分析/t151
5.1 连续时间系统的傅里叶分析/t151
5.1.1 连续时间系统频域分析法与频率响应函数/t151
5.1.2 连续时间周期信号的响应/t154
5.1.3 电路系统的响应/t158
5.2 无失真传输系统/t162
5.3 连续时间滤波器/t163
5.3.1 理想低通滤波器/t163
5.3.2 因果滤波器/t166
5.3.3 滤波器的应用/t167
5.4 时域抽样定理/t171
5.4.1 理想抽样/t171
5.4.2 自然抽样/t176
5.4.3 频域抽样/t176
5.5 调制与解调/t177
5.5.1 调制类型/t177
5.5.2 全调幅/t178
5.5.3 双边带抑制载波调制/t181
5.5.4 脉冲幅度调制/t183
5.6 多路复用/t184
5.6.1 频分复用/t184
5.6.2 时分复用/t185
习题/t187
备选习题/t191
仿真实验题/t191
课程项目:移动通信系统调研及仿真/t191
第6章 离散时间傅里叶级数与傅里叶变换/t192
6.1 离散时间周期信号的傅里叶级数表示/t192
6.2 离散时间周期信号傅里叶级数的性质/t197
6.3 离散时间非周期信号的傅里叶变换表示/t199
6.4 离散时间非周期信号傅里叶变换的性质/t204
6.5 离散时间周期信号的傅里叶变换/t206
6.6 利用部分分式展开法求离散时间傅里叶反变换/t208
6.7 离散时间信号的傅里叶变换/t209
6.8 离散傅里叶变换/t211
6.9 快速傅里叶变换/t214
6.9.1 时域抽取算法/t214
6.9.2 频域抽取算法/t216
6.9.3 FFT在信号分析中的应用/t217
习题/t222
仿真实验题/t224
课程项目:图像变换编码/t224
第7章 离散时间系统频域分析/t225
7.1 离散时间系统的傅里叶分析/t225
7.1.1 离散时间系统频域分析法与频率响应函数/t225
7.1.2 离散时间周期信号的响应/t228
7.2 离散时间滤波器/t230
7.2.1 离散时间理想滤波器/t230
7.2.2 离散时间因果滤波器/t231
习题/t234
第8章 连续时间系统复频域分析/t237
8.1 连续时间信号复频域分解―拉普拉斯变换/t237
8.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换/t237
8.1.2 零―极点图与拉普拉斯变换的收敛域/t238
8.1.3 常见信号的拉普拉斯变换/t239
8.2 拉普拉斯变换的性质/t243
8.3 拉普拉斯反变换/t248
8.3.1 单边拉普拉斯反变换/t248
8.3.2 双边拉普拉斯反变换/t252
8.4 LTI连续时间系统复频域分析方法/t254
8.4.1 求解具有初始条件的微分方程/t254
8.4.2 电路系统的复频域模型/t257
8.5 系统传递函数/t258
8.5.1 用系统函数表示连续时间系统/t258
8.5.2 连续时间系统的互联/t260
8.5.3 复频域模拟框图/t261
8.6 系统函数与系统特性/t263
8.6.1 系统函数与系统的稳定性/t263
8.6.2 逆系统的系统函数/t265
8.7 通过零―极点确定频率响应/t266
8.7.1 系统频率响应的图解/t266
8.7.2 滤波器的系统函数设计/t269
8.8 反馈控制系统分析/t272
8.8.1 反馈系统的定义与应用/t272
8.8.2 反馈控制系统的稳定性/t276
习题/t279
备选习题/t283
课程项目:潜水器下潜控制分析/t283
第9章 离散时间系统z域分析/t284
9.1 离散时间信号z域分解―z变换/t284
9.1.1 从离散时间傅里叶变换到z变换/t284
9.1.2 零―极点图与z变换的收敛域/t285
9.1.3 z变换与拉普拉斯变换的关系/t286
9.1.4 常见信号的z变换/t287
9.2 z变换的性质/t290
9.3 z反变换/t295
9.4 LTI离散时间系统z域分析方法/t299
9.5 系统传递函数/t304
9.5.1 用系统函数表示离散时间系统/t304
9.5.2 离散时间系统的互联/t306
9.5.3 z域模拟框图/t307
9.6 系统函数与系统特性/t309
9.6.1 系统函数与系统的稳定性/t309
9.6.2 逆系统的系统函数/t310
9.7 通过零―极点确定频率响应/t311
习题/t314
备选习题/t317
第10章 滤波器设计/t318
10.1 模拟滤波器的设计/t319
10.1.1 巴特沃斯滤波器/t319
10.1.2 切比雪夫滤波器/t323
10.2 模拟域频率变换/t326
10.3 从模拟滤波器设计IIR滤波器/t332
10.3.1 利用导数逼近设计IIR滤波器/t332
10.3.2 利用冲激响应不变法设计IIR滤波器/t334
10.3.3 利用双线性变换法设计IIR滤波器/t335
10.4 有限冲激响应数字滤波器/t338
10.4.1 有限冲激响应数字滤波器的线性相位特性/t338
10.4.2 利用窗函数设计线性相位FIR滤波器/t340
10.4.3 利用频率抽样法设计线性相位FIR滤波器/t341
10.5 数字域频率变换/t342
习题/t343
课程项目:语音信号的采集和处理/t345
第11章 系统状态变量分析/t346
11.1 LTI连续时间系统的状态变量表示/t346
11.1.1 连续时间系统状态方程的一般形式/t346
11.1.2 由电路系统建立状态方程/t348
11.1.3 由微分方程建立电路方程/t349
11.1.4 由模拟框图建立状态方程/t350
11.2 连续时间系统状态方程的求解/t354
11.2.1 连续时间系统状态方程时域求解/t354
11.2.2 状态方程复频域求解/t356
11.3 LTI离散时间系统的状态变量表示/t357
11.3.1 离散时间系统状态方程的一般形式/t357
11.3.2 由差分方程建立状态方程/t358
11.3.3 由模拟框图建立状态方程/t358
11.4 离散时间系统状态方程的求解/t360
11.4.1 离散时间系统状态方程时域求解/t360
11.4.2 状态方程z域求解/t361
11.5 状态矢量的线性变换/t363
11.5.1 具有对角矩阵的状态方程/t363
11.5.2 系统的可控制性和可观测性/t365
习题/t368
备选习题/t370
参考文献/t371


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