《信号与系统 时域、频域分析及MATLAB软件的应用》

第1章 信号与系统的基本概念1

1-1 信号的描述及分类1

1-2 信号的运算7

1-3 系统的数学模型及其分类12

1-4 系统的模拟17

1-5 线性时不变系统分析方法概述19

习题121

第2章 连续时间系统的时域分析27

2-1 冲激函数及其性质27

2-2 系统的冲激响应33

2-3 信号的时域分解和卷积积分38

2-4 卷积的图解和卷积积分限的确定42

2-5 卷积积分的性质47

2-6 卷积的数值计算51

习题254

第3章 信号的频谱分析与傅里叶变换60

3-1 周期信号的三角型傅里叶级数60

3-2 周期信号的指数型傅里叶级数71

3-3 正交信号的表示法78

3-4 非周期信号的傅里叶积分表示84

3-5 傅里叶变换的物理意义88

3-6 常用信号(函数)的傅里叶变换89

3-7 傅里叶变换的性质95

3-8 利用傅里叶变换分析线性系统105

3-9 无失真传输和传输畸变107

3-10 理想的和实际的滤波器109

3-11 信号的能量密度谱和功率密度谱111

3-12 抽样定理与信号的恢复114

3-13 调制信号的频谱119

3-14 希尔伯特变换及单边带频谱126

习题3131

4-1 拉普拉斯变换143

第4章 拉普拉斯变换分析143

4-2 典型信号的拉普拉斯变换146

4-3 拉普拉斯变换的性质149

4-4 拉普拉斯反变换157

4-5 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系164

4-6 拉普拉斯变换分析法167

4-7 系统函数173

4-8 系统函数的零、极点分析179

4-9 系统的信号流图184

习题4187

5-1 二阶系统的时间响应196

第5章 系统的性能分析196

5-2 二阶系统的频率响应205

5-3 系统的稳定性判别211

5-4 二阶系统中加入零极点对系统性能的影响215

5-5 根轨迹概念218

习题5224

第6章 离散时间系统与Z变换分析226

6-1 离散时间信号226

6-2 离散系统的数学模型和模拟234

6-3 离散时间系统的时域分析法239

6-4 Z变换251

6-5 Z反变换256

6-6 Z变换的性质260

6-7 Z变换与拉普拉斯变换的关系267

6-8 离散时间系统的Z变换分析法270

6-9 离散时间信号与系统的频域分析281

6-10 数字滤波器的一般概念289

习题6292

第7章 状态变量分析301

7-1 状态方程的建立301

7-2 状态方程的求解312

7-3 状态方程的线性变换322

7-4 系统的可控性和可观测性327

7-5 状态变量反馈333

7-6 离散时间系统状态方程的建立336

7-7 离散系统状态方程的求解339

习题7342

第8章 Matlab软件在信号与系统分析中的应用346

8-1 矩阵运算，求矩阵的特征值和特征向量346

8-2 描述线性系统的三种不同方式之间的转换349

8-3 卷积和差分方程的求解357

8-4 傅氏变换，希尔伯特变换和单边带信号的频谱360

8-5 系统的时间响应分析363

8-6 系统的频率响应分析368

8-7 根轨迹375

8-8 系统的稳定性，可控性与可观测性377

8-9 用龙格-库塔(C Runge M W Kutta)法求解微分方程385

8-10 求传递函数矩阵Φ(s)和状态转移矩阵eAt386

附录388

A 波特图388

B 关于简化的人造卫星运动的状态方程建立395

部分习题答案401

主要参考书目417