信号与线性系统分析

内 容 简 介 本书是1982年出版的《信号与线性系统分析》试用教材的修订版。全 书内容包括：导论，连续时间信号与系统的时域分析、变换域（频域和复 频域）分析，系统函数与系统特性，离散时间信号与系统的时域分析、变 换域（频域和z域）分析，状态空间分析等十章。本书保留了试用教材的体 系和特色，融合了近十年的教学实践经验，各章内容都有所更新。为便于 学生学习，各章附有思考题及习题，书后附有习题答案。 本书可作为高等院校通信、控制、信息和计算机等专业的本科生教材， 也可供从事电路设计、通信工程、控制工程、信息工程以及计算机等专业 的广大科技工作者自学参考。

目 录 第一章 信号与系统分析导论 第一节 信号的分类和特性 一、确定信号与随机信号 二、连续时间信号与离散时间信号 三、周期信号与非周期信号 四、能量信号与功率信号 第二节 系统的分类和特性 一、连续时间系统与离散时间系统 二、线性系统与非线性系统 三、非时变系统与时变系统 四、因果系统与非因果系统 第三节 信号与系统分析概述 习 题 第二章 连续时间信号的时域分析 第一节 确定信号的时域描述 一、普通信号的时域描述 二、奇异信号的时域描述 第二节 确定信号的时域运算 一、普通信号的展缩、平移和翻转 二、普通信号的叠加、相乘 微分和积分 三、冲激信号的性质与运算 四、冲激偶信号的性质与运算 第三节 确定信号的时域分解 一、信号分解为直流分量与交流分量 二、信号分解为偶分量与奇分量 三、信号分解为实部分量与虚部分量 四、信号分解为冲激信号序列 五、信号分解为正交信号集 习 题 第三章 连续时间系统的时域分析 第一节 确定信号通过系统的时域分析 一、经典时域分析方法 二、系统的零输入响应 三、系统的冲激响应 四、系统的零状态响应 第二节 卷积积分的计算 一、脉冲波形的卷积积分 二、任意波形的卷积积分 三、卷积积分的代数性质 四、奇异信号的卷积积分 第三节 随机信号通过系统的时域分析 一、随机信号的基本概念 二、平稳随机信号的统计特征 三、平稳随机信号的遍历特性 四、随机信号通过系统的统计特征 习 题 第四章 连续时间信号的频域分析 第一节 周期信号的频谱分析 一、周期信号的傅里叶级数展开式 二、周期信号的对称性质 三、周期信号傅里叶级数展开式的其他形式 四、周期信号的频谱 第二节 非周期信号的频谱分析 一、非周期信号的傅里叶积分变换式 二、典型信号的频谱函数 第三节 频谱函数的基本特性 一、频谱函数的奇偶特性 二、频谱函数的变换特性 三、非周期信号的能量频谱 习 题 第五章 连续时间系统的频域分析 第一节 系统响应的频域分析 一、系统特性的频域表示 二、任意信号激励下的系统响应 三、周期信号激励下的系统响应 第二节 理想滤波器与实际滤波器 一、无失真传输系统 二、理想低通滤波器 三、实际低通滤波器 第三节 调制原理与频分复用 一、信号的调制 二、信号的解调 三、频分复用通信 第四节 随机信号通过系统的频域分析 一、随机信号的功率谱密度函数 二、功率谱密度与自相关函数 三、随机信号通过系统的功率谱特征 习 题 第六章 连续时间系统的复频域分析 第一节 单边拉普拉斯变换 一、单边拉普拉斯变换及其收敛条件 二、常用信号的拉普拉斯变换 三、拉普拉斯变换和傅里叶变换之间的关系 四、拉普拉斯变换的性质 五、拉普拉斯反变换 第二节 双边拉普拉斯变换 一、双边拉普拉斯变换及其收敛条件 二、双边拉普拉斯变换的性质 三、双边拉普拉斯反变换 第三节 系统响应的复频域分析 一、应用拉普拉斯变换法分析系统 二、系统函数与复频域分析法 三、关于系统函数的计算 四、激励为复指数信号时系统响应的特点 习 题 第七章 连续时间系统函数与系统特性 第一节 系统函数的零极点特性 一、系统的固有频率 二、零极点与冲激响应 三、零极点与系统频响特性 第二节 系统的信号流图与系统模拟 一、系统的联结 二、系统的信号流图 三、系统模拟 第三节 系统的稳定性分析 一、系统的因果性和稳定性 二、系统稳定性的判据 习 题 第八章 离散时间信号与系统的时域分析 第一节 离散时间信号的时域分析 一、离散时间信号的时域描述 二、序列的变换和运算 三、序列的卷积和 四、常用基本序列及其特性 第二节 离散时间系统的时域分析 一、线性非时变离散系统的特性及其描述 二 线性常系数差分方程的求解 三、离散时间系统响应的时域分析 第三节 连续时间信号的离散化 一、取样信号及其频谱 二、取样定理 三、取样的实际问题 四、时分复用 习 题 第九章 离散时间信号和系统的变换域分析 第一节 离散时间信号与系统的频域分析 一、线性非时变离散系统对复指数序列的响应 二、周期序列的傅里叶级数（DFS） 三、非周期序列的傅里叶变换（DTFT） 四、离散时间系统的频域分析 五、几种傅里叶变换之间的对偶关系 六、离散傅里叶变换（DFT） 第二节 离散时间信号与系统的z域分析 一、序列的单边z变换 二 序列的双边z变换 三、z变换与DTFT、DFT以及拉普拉斯变换之间 的关系 四、离散时间系统响应的z域分析法 五、系统函数H（z）与系统特性 第三节 离散时间系统的结构与实现 一、离散时间系统的结构与实现 二、连续时间系统的离散化处理 习 题 第十章 系统的状态空间分析 第一节 系统的状态方程 一、状态方程的建立方法 二、状态方程的普遍形式 三、状态方程的规范型实现 第二节 系统的状态方程解 一、线性非时变连续状态方程式解 二、线性非时变离散状态方程式解 三、线性时变状态方程式解 第三节 系统的可控性和可测性 一、系统的可控性 二、系统的可测性 三、系统可控和可测的充要条件 习 题 习题答案 参考书目