信号与系统 第二版
出版时间：2016年版
内容简介
本书采用先时域后变换域的顺序，以对偶和类比的方式逐章逐节、完全并行地介绍和讲述连续时间和离散时间信号与系统的一系列基本概念、理论和方法，以及它们在通信、信号处理和反馈与控制等领域中的主要应用，还包含数字信号处理和系统的状态变量描述的基本概念和方法，形成了一个“系统分析和综合”与“信号分析和处理”两方面知识并重、较为完整并具有鲜明特色的“信号与系统”课程内容体系。全书共11章，次序先后为：“绪论”、“信号和系统的数学描述及性质”、“LTI系统的时域分析和信号卷积”、“用微分方程和差分方程描述的系统”、“信号和系统的频域表示法：各种傅里叶变换和级数”、“各种傅里叶变换和级数的性质及其揭示的时域和频域间的关系”、“信号与系统在通信系统和技术中的应用”、“信号和系统的复频域表示法：拉普拉斯变换和Z变换”、“系统的变换域分析和综合”、“信号与系统在信号分析和处理和方法的主要中的应用”和“信号与系统在反馈和控制中的应用”。各章都有足够数量的精选例题，兼顾基本练习和解题及分析技巧，章末配有相当数量丰富多彩的习题。书末附有各章除证明题外的习题答案，大部分综合性习题还给出了解题思路或基本求解过程。本书可作为通信工程、电子工程、自动化、计算机等电子信息类专业本科“信号与系统”课程的教材。本书内容符合国内研究生入学考试“信号与系统”科目的考试内容范围和要求，也可作为该科目的考研参考书。本书还可以供从事信息获取、转换、传输和处理、信息系统等领域工作的其他专业研究生、教师和广大科技工作者参考。
目录
第1章绪论1.1信号和系统1.1.1信息、信号和系统1.1.2信号与系统问题1.2系统分析和综合、信号分析和处理1.2.1系统分析和综合1.2.2信号分析和处理1.3信号与系统的内容体系
第2章信号和系统的数学描述及性质2.1引言2.2信号的数学描述和分类2.2.1信号的数学描述2.2.2信号的分类2.3系统的数学描述和分类2.3.1系统的数学模型和描述方法2.3.2系统的分类2.4信号的基本运算和变换、基本系统2.4.1信号的基本运算及其实现的基本系统2.4.2自变量变换导致的信号变换及其实现的基本系统2.5基本的连续时间和离散时间信号2.5.1单位阶跃和单位冲激信号2.5.2复指数信号和正弦信号2.6信号的时域特性和主要特征2.6.1信号的周期性、周期信号和非周期信号2.6.2信号的时域对称特性2.6.3信号的大小、能量和功率2.7信号的正交和相关函数2.7.1信号的相关系数和正交2.7.2信号的相关函数和相关序列2.8系统的相互连接与系统的等价和等效2.8.1系统的基本连接方式2.8.2系统的等价和等效2.9系统的性质2.9.1无记忆性和记忆性2.9.2因果性、非因果和反因果2.9.3稳定性2.9.4可逆性和逆系统2.9.5时不变性2.9.6线性性质和增量线性系统2.10线性时不变系统、用微分方程和差分方程描述的系统习题
第3章LTI系统的时域分析和信号卷积3.1引言3.2用时移单位冲激的线性组合表示信号的方法3.3连续时间和离散时间LTI系统的卷积关系3.3.1卷积和与卷积积分3.3.2卷积的计算方法3.4卷积的性质及其在LTI系统分析中的作用3.4.1卷积的代数运算规则3.4.2涉及单位冲激的卷积和卷积的时移性质3.4.3卷积积分的微分和积分性质、卷积和的差分和叠加性质3.4.4卷积与相关函数的关系3.5卷积的收敛和周期卷积3.5.1卷积积分与卷积和的收敛问题3.5.2周期卷积3.6LTI系统的特性和单位冲激响应之间的关系3.6.1LTI系统的单位冲激响应3.6.2单位冲激响应表征的LTI系统性质3.6.3LTI系统互联的单位冲激响应3.7LTI系统的单位阶跃响应3.7.1用单位阶跃信号分析LTI系统3.7.2LTI系统的单位阶跃响应3.8奇异函数及其在信号与系统理论和方法中的作用3.8.1奇异函数3.8.2奇异函数的离散时间对偶和LTI系统卷积关系的一般化习题
第4章用微分方程和差分方程描述的系统4.1引言4.2系统看作递归系统和非递归系统的级联4.3经典的时域分析方法： 微分方程和差分方程的解法4.3.1线性常系数微分方程所描述系统的方程解法4.3.2线性常系数差分方程所描述系统的方程解法4.3.3线性常系数差分方程的递推算法4.4用微分方程和差分方程描述的因果系统： 零状态响应和零输入响应4.4.1实际因果系统的增量LTI系统结构4.4.2起始条件转换到初始条件4.4.3零输入响应和零状态响应4.5用微分方程和差分方程表征的因果LTI系统的单位冲激响应
4.5.1单位冲激响应的求法4.5.2离散时间FIR系统和IIR系统4.5.3微分方程和差分方程表征的因果LTI系统的稳定性和可逆性4.6用微分方程和差分方程表征的因果LTI系统的直接实现结构4.6.1系统的模拟和仿真4.6.2差分方程表征的因果LTI系统的直接实现结构4.6.3微分方程表征的因果LTI系统的直接实现结构4.7实际动态系统的状态变量描述4.7.1连续时间和离散时间因果动态线性系统的状态变量描述4.7.2因果动态线性系统状态变量描述的直接编写法习题
第5章信号和系统的频域表示法5.1引言5.2LTI系统对复正弦信号的响应5.3周期信号的频域表示法： 连续和离散傅里叶级数5.3.1连续和离散傅里叶级数5.3.2连续和离散傅里叶级数的收敛5.3.3周期信号和序列的频谱5.3.4LTI系统对周期输入的响应5.4非周期函数和序列的频域表示法： 连续和离散时间傅里叶变换5.4.1连续和离散时间傅里叶变换5.4.2傅里叶变换的收敛5.4.3连续时间和离散时间傅里叶变换的典型例子5.4.4非周期信号的频谱和LTI系统的频率响应5.4.5傅里叶变换的极坐标表示与波特图5.5周期信号和奇异函数及其离散时间对偶的傅里叶变换5.5.1周期信号和序列的傅里叶变换表示5.5.2奇异函数及其离散时间对偶的傅里叶变换5.6有限长序列的离散傅里叶变换（DFT）表示法5.7快速傅里叶变换（FFT）5.7.1快速傅里叶变换（FFT）算法5.7.2FFT算法的矩阵表示习题
第6章傅里叶变换和傅里叶级数的性质及其揭示的时域和频域间的关系6.1引言6.2线性性质6.3卷积性质6.3.1时域卷积性质6.3.2频域卷积性质6.4时移和频移性质6.4.1时移性质6.4.2频移性质6.5时域的微分和差分与积分和累加性质、频域的微分和积分性质6.5.1连续时域的微分和积分、离散时域的差分和累加性质6.5.2频域的微分和差分与积分和累加性质6.6抽样和抽样定理6.6.1连续时间的时域和频域抽样定理6.6.2离散时间的时域和频域抽样定理6.7对称性质6.7.1傅里叶变换和级数的对称性质6.7.2时域和频域上的对称分布特性之间的关系6.8尺度比例变换性质6.8.1连续时间尺度比例变换性质、时宽?带宽乘积6.8.2离散时间的尺度变换特性： 抽取和内插的频域特性6.9相关定理和帕什瓦尔定理、能量谱与功率谱6.10希尔伯特变换6.10.1因果时间函数和序列傅里叶变换的实部或虚部自满性6.10.2复解析信号——实信号的希尔伯特变换表示6.11傅里叶变换和傅里叶级数的对偶性6.11.1连续傅里叶变换的对偶性6.11.2离散傅里叶级数（DFS）的对偶性6.11.3离散傅里叶变换（DFT）的对偶性6.11.4离散时间傅里叶变换和连续傅里叶级数之间的对偶性习题
第7章信号与系统在通信系统和技术中的应用7.1引言7.2信号的无失真传输和处理7.3调制和解调7.4正弦幅度调制和相干解调7.5调幅和检波7.6单边带调制7.7正弦幅度调制的其他应用7.7.1混频、交调和互调7.7.2可变中心频率的带通滤波器7.7.3实现低通和带通滤波器之间的转换7.8脉冲载波调制和脉冲编码调制7.8.1脉冲幅度调制7.8.2脉冲编码调制7.9多路复用7.9.1频分复用和时分复用7.9.2正交复用和码分复用7.10信号设计7.10.1频带限制条件下的信号波形设计7.10.2匹配滤波器——相关接收条件下的信号设计7.11均衡7.11.1线性失真、符号间干扰和信号均衡7.11.2频域均衡7.11.3时域均衡和横向滤波器习题
第8章信号和系统的复频域表示法： 拉普拉斯变换和Z变换8.1引言8.2LTI系统对复指数信号的响应、频域和复频域8.2.1复指数输入和LTI系统的系统函数8.2.2连续时间和离散时间频域和复频域8.3双边拉普拉斯变换和双边Z变换8.3.1双边拉普拉斯变换和Z变换及其与傅里叶变换的关系8.3.2拉普拉斯变换和Z变换的零、极点分布8.3.3双边拉普拉斯变换和Z变换收敛域的性质8.3.4反拉普拉斯变换和反Z变换8.4双边拉普拉斯变换和双边Z变换的性质8.4.1线性性质8.4.2卷积性质8.4.3时移和复频移性质8.4.4时域微分和差分及积分和累加性质、复频域微分性质8.4.5对称性质8.4.6尺度变换性质8.4.7因果函数和序列的拉普拉斯变换和Z变换之初值和终值定理8.5拉普拉斯变换和Z变换之间的类比关系8.6单边拉普拉斯变换和单边Z变换8.6.1单边拉普拉斯变换和单边Z变换的定义8.6.2单边拉普拉斯变换和单边Z变换的性质习题
第9章系统的变换域分析和综合9.1引言9.2LTI系统的变换域分析方法9.2.1LTI系统的变换域分析9.2.2LTI系统的变换域表示比其时域表示更容易得到9.2.3用微分方程或差分方程描述的LTI系统的变换域分析9.2.4变换域解卷积9.2.5求反变换的部分分式展开法9.3用微分方程或差分方程描述的因果系统的复频域分析9.4系统函数和频率响应表征的LTI系统特性9.4.1LTI系统的性质9.4.2LTI系统互联的系统函数和频率响应9.5系统函数与LTI系统时域和频域特性的关系9.5.1系统函数的零、极点分布和收敛域反映的时域特性9.5.2系统函数的极点决定单位冲激响应组成分量的函数形式9.5.3自由响应和强迫响应、暂态响应和稳态响应9.5.4LTI系统的零、极点分布确定频域特性、频率响应的几何求值9.6一阶系统和二阶系统9.6.1一阶系统9.6.2二阶系统9.7全通系统和最小相移系统9.7.1全通函数和全通系统9.7.2最小相移系统9.8系统的信号流图表示法9.9LTI系统的级联和并联实现结构9.9.1级联实现结构9.9.2并联实现结构9.10状态变量描述的级联和并联编写方法9.10.1级联规划法9.10.2并联规划法9.11状态变量描述的因果系统的复频域分析9.11.1用状态变量描述的因果LTI系统的系统函数9.11.2矢量微分方程和差分方程的变换域解法9.12状态矢量的线性变换习题
第10章信号与系统在信号分析和处理中的应用10.1引言10.2连续时间和离散时间信号的分析和处理10.3连续时间信号的离散时间（数字）分析和处理10.3.1连续时间信号和离散时间信号的相互转换10.3.2连续时间信号的离散时间（数字）处理10.4离散傅里叶变换（DFT）的应用10.4.1信号加窗和窗函数10.4.2利用FFT进行信号频谱分析10.4.3快速卷积算法及其应用10.5滤波和滤波器10.5.1滤波10.5.2理想选择性滤波器10.5.3用微分方程和差分方程表示的频率选择性滤波器10.6滤波器的设计和实现10.6.1模拟滤波器10.6.2无限冲激响应（IIR）数字滤波器10.6.3有限冲激响应（FIR）数字滤波器10.7不同类型滤波器之间的频率变换10.7.1连续时间（模拟）滤波器的频率变换10.7.2离散时间（数字）滤波器的频率变换10.8抽样率的转换和多抽样率处理10.8.1抽样率转换10.8.2整数倍增抽样和减抽样10.8.3有理比L/M的抽样率转换10.8.4多抽样率数字信号处理和多抽样率系统习题
第11章信号与系统在反馈和控制中的应用11.1引言11.2线性反馈系统的基本特性及其应用11.2.1线性反馈系统的基本特性及有关应用11.2.2反馈对系统稳定性的影响11.2.3控制或跟踪系统11.2.4抽样数据反馈系统11.3线性反馈系统的根轨迹分析法11.3.1线性反馈系统的闭环极点方程和根轨迹11.3.2根轨迹的模准则和辐角准则11.3.3根轨迹的性质和作图规则11.4奈奎斯特稳定性判据11.4.1围线映射及其性质11.4.2奈奎斯特围线和奈奎斯特图11.4.3连续时间和离散时间线性反馈系统的奈奎斯特判据11.5线性反馈系统的增益裕度和相位裕度习题
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习题答案
参考文献
