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內容簡介

《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材·電子信息科學與工程類專業精品教材：信號與係統（第3版）》根據教育部高等學校電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導分委員會製定的“信號與係統課程教學基本要求”修訂的。全書內容共9章：信號與係統的基本概念；連續係統時域分析；連續信號頻域分析；連續係統頻域分析；連續係統復頻域分析；復頻域係統函數與係統模擬；離散信號與係統時域分析；離散信號與係統Z域分析；狀態變量法。
《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材·電子信息科學與工程類專業精品教材：信號與係統（第3版）》可作為普通高等學校電子信息科學與工程類專業、自動化專業、電氣工程及其自動化專業、計算機科學與技術專業的本科生“信號與係統”課程的教材，也可供其他專業選用和工程技術人員參考。

目錄

第1章 信號與係統的基本概念
1.1 信號的描述與分類
1.1.1 信號的描述
1.1.2 信號的分類
1.2 常用的連續時間信號及其時域特性
1.3 連續時間信號時域變換與運算
1.3.1 信號時域變換
1.3.2 時域運算
1.4 係統的定義與分類
1.4.1 係統的定義
1.4.2 係統的分類
1.5 綫性時不變係統的性質
1.5.1 齊次性
1.5.2 疊加性
1.5.3 綫性
1.5.4 時不變性
1.5.5 微分性
1.5.6 積分性
1.6 綫性係統分析概論
習題1

第2章 連續係統時域分析
2.1 經典時域分析方法
2.1.1 係統的微分方程
2.1.2 微分方程的求解
2.2 微分方程的微分算子錶示
2.3 零輸入響應與零狀態響應
2.3.1 零輸入響應與零狀態響應的求解
2.3.2 零輸入響應的傳輸算子求解法
2.3.3 係統響應的綫性特性分析
2.4 係統的衝激響應與階躍響應
2.4.1 衝激響應與階躍響應的定義
2.4.2 衝激響應的求解
2.4.3 階躍響應的求解
2.5 捲積積分
2.5.1 捲積積分的定義
2.5.2 捲積積分上下限的討論
2.5.3 捲積積分的圖形解釋
2.5.4 捲積積分的運算規律
2.5.5 捲積積分的主要性質
2.5.6 常用的捲積積分錶
2.6 求係統零狀態響應的捲積積分法
2.7 捲積積分的數值計算
習題2

第3章 連續信號頻域分析
3.1 引言
3.2 LTI係統對復指數信號的響應
3.3 信號的完備正交函數集錶示
3.3.1 正交矢量
3.3.2 正交函數與正交函數集
3.3.3 完備正交函數集
3.3.4 常見的完備正交函數集
3.4 連續時間周期信號的傅裏葉級數錶示
3.4.1 三角函數錶示式
3.4.2 指數形式
3.4.3 傅裏葉級數的收斂
3.4.4 周期信號的對稱性與傅裏葉係數的關係
3.4.5 傅裏葉級數的性質
3.5 周期信號的頻譜
3.5.1 周期信號的頻譜
3.5.2 周期信號的有效頻譜寬度
3.5.3 周期信號頻譜與周期T的關係
3.5.4 周期信號的功率譜
3.6 非周期信號的頻譜
3.6.1 非周期信號的頻譜函數
3.6.2 傅裏葉變換
3.6.3 傅裏葉變換的存在條件
3.6.4 典型信號的頻譜函數
3.7 傅裏葉變換的基本性質
3.7.1 綫性
3.7.2 對稱性
3.7.3 摺疊性
3.7.4 尺度變換性
3.7.5 時移性
3.7.6 頻移性
3.7.7 時域微分性
3.7.8 頻域微分性
3.7.9 時域積分性
3.7.1 0頻域積分性
3.7.1 1時域捲積定理
3.7.1 2頻域捲積定理
3.7.1 3帕塞瓦爾定理
3.7.1 4奇偶虛實性
3.8 周期信號的傅裏葉變換
3.8.1 復指數信號的傅裏葉變換
3.8.2 餘弦、正弦信號的傅裏葉變換
3.8.3 單位衝激序列δT（t）的傅裏葉變換
3.8.4 一般周期信號的傅裏葉變換
3.9 功率譜與能量譜
3.9.1 功率頻譜
3.9.2 能量頻譜
習題3

第4章 連續係統頻域分析
4.1 引言
4.2 係統對非正弦周期信號的響應
4.2.1 基本信號ejωt��通過綫性係統
4.2.2 正弦信號通過綫性係統
4.3 係統對非周期信號的響應
4.4 頻域係統函數
4.4.1 定義
4.4.2 H（jω）的物理意義
4.4.3 H（jω）的求法
4.4.4 係統頻率特性
4.4.5 應用舉例
4.5 信號傳輸失真及無失真傳輸條件
4.5.1 信號傳輸失真
4.5.2 信號無失真傳輸及其條件
4.5.3 群時延
4.5.4 信號失真的類型
4.6 理想低通濾波器及其響應
4.6.1 理想低通濾波器及其頻率特性
4.6.2 理想低通濾波器的衝激響應
4.6.3 理想低通濾波器的階躍響應
4.6.4 理想低通濾波器的矩形脈衝響應
4.6.5 係統的物理可實現性及佩利-維納準則
4.7 抽樣信號與抽樣定理
4.7.1 限帶信號和抽樣信號
4.7.2 抽樣信號fs（t）的頻譜
4.7.3 時域抽樣定理
4.7.4 頻域抽樣定理
4.8 調製與解調
4.8.1 調製
4.8.2 解調
4.8.3 調幅信號作用於綫性係統
習題4

第5章 連續係統的復頻域分析
5.1 拉普拉斯變換
5.1.1 從傅裏葉變換到拉普拉斯變換
5.1.2 拉普拉斯變換存在的條件與收斂域
5.1.3 拉普拉斯變換的基本性質
5.1.4 拉普拉斯反變換
5.2 基爾霍夫定律與電路元件的復頻域形式
5.2.1 基爾霍夫定律的復頻域形式
5.2.2 電路元件伏安關係的復頻域形式
5.2.3 復頻域形式的歐姆定律
5.3 綫性係統復頻域分析法
5.4 拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關係
習題5

第6章 復頻域係統函數與係統模擬
6.1 復頻域係統函數及其零、極點圖
6.1.1 復頻域係統函數
6.1.2 零、極點圖
6.2 係統函數的應用
6.2.1 求單位衝激響應h（t）
6.2.2 研究H（s）的零、極點分布對h（t）的影響
6.2.3 根據H（s）的極點分布判斷係統的穩定性
6.2.4 根據H（s）可寫齣係統的微分方程
6.2.5 根據給定或求得的係統的初始值，從H（s）的極點求係統的零輸入響應yx（t）
6.2.6 對給定的激勵f（t）求係統的零
……

前言/序言

　　“信號與係統”課程是電子、通信、計算機、自動控製、信息處理等專業方嚮的重要技術基礎課之一。它主要研究信號與係統分析的基本理論與方法，在教學計劃中起著承前啓後的作用。本課程以工程數學和電路分析為基礎，同時又是後續的技術基礎課和專業課的基礎，是學生閤理知識結構中的重要組成部分，在發展智力、培養能力和良好的非智力素質方麵，均起著極為重要的作用。
　　為適應提高教學質量的需要，我們根據教育部高等學校電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導分委員會製定的“信號與係統課程教學基本要求”編寫，在總結多年教學實踐的基礎上，編寫成本教材。編寫中考慮瞭以下特點：
　　貫徹“打好基礎，精選內容，逐步更新，利於教學”的原則，使本書能成為一本教師好教，學生好學，有一定深度、新度和廣度的基本教材。
　　提高起點，處理好與高等數學、工程數學、電路分析基礎等課程的分工、銜接與配閤。對學生已學過的內容原則上不再重復，必要時隻簡要提及或直接引用其結論，並注重物理意義的闡述與工程應用。
　　重視教學法，循序漸進，遵循學生接受知識的規律。在教材體係上采用先信號後係統，先連續後離散，先時域後換域，先輸入輸齣法後狀態變量法，同時加強理論與實際的結閤
　　。堅持傳授知識、發展智力與培養能力相統一的教學原則，在內容組織、習題選取方麵注重學生思維能力、分析解決問題能力的培養，培養良好的非智力素質、嚴謹的科學作風與治學態度。
　　在編寫中，努力做到：物理語言描述與數學語言描述並重；信號分析與係統分析並重；輸入輸齣法與狀態變量法並重；時域分析法與變換域分析法並重；連續時間係統與離散時間係統並重；學理論、做習題與做實驗並重。
　　本教材由段哲民、嚴傢明、李輝、李宏、馮曉毅和範世貴等編寫。其中段哲民提齣編寫提綱，編寫瞭第1章，並完成全部教材的統稿；馮曉毅編寫瞭第2章、第9章；李宏編寫瞭第3章、第4章；李輝編寫瞭第5章、第6章；嚴傢明編寫瞭第7章、第8章，範世貴參加瞭前言和部分章節內容的編寫。此外，周巍、孫偉參加瞭部分習題選做工作。
　　本教材之所以列為“普通高等教育‘十一五’國傢規劃教材”，得益於由段哲民、範世貴之前編寫的《信號與係統》，這部教材自齣版以來深受讀者的青睞，在十多年的教學實踐中起到瞭重要作用。因此，特嚮參加這部教材編寫的所有人員錶示衷心感謝。
　　此外本教材的編寫得到瞭西北工業大學電子信息學院的支持與指導；電子科學與技術係王淑敏教授、楊雨奇、硃岩、蔣雯、鬍紅旗、尹熙鵬等給予瞭熱情幫助和支持。在此均深錶感謝。
　　由於水平有限，不妥之處難免，敬請指導。
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