目录

●1信号与系统的基本概念1 10引言1 11信号与系统的基本概念2 111信号的描述与信号的分类2 112系统的表示与分类6 12基本的连续时间信号7 121连续时间复指数信号与正弦 信号7 122奇异信号9 123其他连续时间信号14 13基本的离散时间信号15 131单位脉冲序列和单位阶跃序 列及其相关序列15 132离散时间复指数信号与正弦 信号18 14信号的组合运算与自变量变换21 141信号的组合运算21 142信号的自变量变换23 15系统的描述26 151系统的模型26 152系统的互联27 16系统的基本性质28 161线性系统和非线性系统28 162时变系统和时不变系统28 163增量线性系统29 164记忆系统与无记忆系统29 165因果性与因果系统29 166可逆性与可逆系统30 167系统的稳定性30 习题130 2LTI系统的时域分析35 20引言35 21连续时间LTI系统的时域分析35 211信号的脉冲分解：用δ(t) 表示连续时间信号35 212连续时间LTI系统的卷积 积分与单位冲激响应37 213卷积积分的图示法38 214卷积积分的性质40 22离散时间LTI系统的时域分析45 221离散时间信号的脉冲分解： 用δ［n］表示离散时 间信号45 222离散时间LTI系统的卷积 和与单位脉冲响应47 223卷积和的性质49 23单位冲激/脉冲响应与LTI系统 性质50 231LTI系统的可逆性与可逆 系统50 232LTI系统的稳定性52 233LTI系统的因果性53 234LTI系统的单位阶跃响应53 235LTI系统的特征函数54 24LTI系统的微分、差分方程 描述56 241连续时间LTI系统微分方程描 述及其经典解法56 242离散时间LTI系统的数学模型 及其差分方程的经典求解61 25LTI系统的响应分解：零状态 响应和零输入响应63 26LTI系统的框图表示68 27LTI系统的Matlab求解与仿真70 271连续时间LTI系统的求解70 272离散时间LTI系统的求解73 273卷积计算74 274LTI系统的仿真75 习题277 3连续时间信号与系统的频域分析83 30引言83 31连续时间周期信号的谐波复指数 信号表示：连续时间傅里叶 级数84 311连续时间傅里叶级数84 312典型周期信号的傅里叶级数 展开86 313连续时间傅里叶级数的收敛 与周期信号傅里叶级数的 近似表示91 32非周期信号的复指数信号的表示： 连续时间傅里叶变换94 321非周期信号的傅里叶变换的 导出94 322连续时间傅里叶变换的 收敛性96 323典型连续时间信号的傅里叶 变换对97 33连续时间周期信号的傅里叶 变换101 34连续时间傅里叶变换的性质103 341线性性质103 342时移性质103 343频移性质104 344共轭性及共轭对称性105 345微分与积分106 346时间与频率的尺度变换109 347对偶性110 348帕斯?叨≒aseval） 定理112 349时域卷积性质112 3410调制性质（频域卷积）113 35连续时间LTI系统的频域 分析116 351连续时间LTI系统的频率 响应116 352连续时间LTI系统的零状态 响应的频域求解118 353用线性常系数微分方程表 征的LTI系统119 354周期信号激励下的系统 响应121 355电路系统的频域求解122 356信号的不失真传输124 357信号的滤波与理想滤波器126 358利用Matlab实现频域的数值 求解129 习题3131 4离散时间信号与系统的频域分析137 40引言137 41离散时间周期信号的谐波表示： 离散时间傅里叶级数（DFS）137 42离散时间非周期信号的复指数 表示：离散时间傅里叶变换 （DTFT）141 421离散时间傅里叶变换的 导出141 422离散时间傅里叶变换的收 敛性144 423典型离散时间非周期信号的 傅里叶变换对145 43离散时间周期信号的傅里叶 变换148 44离散时间傅里叶变换的性质150 441离散时间傅里叶变换的周 期性150 442线性性质150 443时域平移与频域平移性质150 444共轭与共轭对称性150 445时域差分与累加151 446时域扩展152 447频域微分154 448时域卷积和性质154 449调制性质155 4410帕斯瓦尔定理155 45对偶性158 451离散傅里叶级数的对 偶性159 452离散时间傅里叶变换与连续 时间傅里叶级数之间的对 偶性160 46离散时间LTI系统的频域 分析161 461离散时间LTI系统的频率 响应161 462离散时间LTI系统的零状态 响应的频域求解163 463用线性常系数差分方程表 征的LTI系统164 464离散时间信号的滤波与理想 滤波器166 47基于Matlab的离散时间信号与 LTI系统分析167 471离散时间周期信号傅里叶 级数的计算167 472绝对可和序列的频谱计算与 显示168 473根据差分方程计算系 统的频率响应168 习题4169 5采样与调制178 50引言178 51连续时间信号的时域采样 定理178 511冲激串采样：采样定理179 512用样值序列重建或表示连续 时间信号181 513零阶保持采样185 52信号的欠采样185 53离散时间信号的时域采样 定理187 531脉冲串采样188 532离散时间信号的抽取与 内插189 54连续时间系统的离散时间 实现192 55正弦载波幅度调制197 551双边带正弦载波幅度调制 （DSB）与同步解调198 552频分复用199 56脉冲幅度调制（PAM）200 561自然采样与时分复用 （TDM）200 562平顶采样形式的脉冲幅度 调制202 57希尔伯特变换与信号的正交 表示202 58离散时间信号正弦幅度调制205 习题5207 6信号与系统的复频域分析213 60引言213 61拉普拉斯变换213 611从傅里叶变换到拉普拉斯 变换213 612拉氏变换的收敛域214 613拉氏变换的几何表示：零极 点图215 614x(t)的时域特性与其拉 氏变换X(s)收敛域的 关系216 62常用信号的拉氏变换对219 63双边拉氏变换的性质221 64周期信号与抽样信号的拉氏 变换225 65拉氏反变换226 66单边拉氏变换及性质230 67连续时间LTI系统的复频域 分析232 671系统函数232 672S域的元件模型235 673全响应的求解238 674系统函数代数属性和方框图 表示239 68用Matlab实现连续时间信号与系 统的复频域分析242 习题6246 7Z变换249 70引言249 71双边Z变换249 72Z变换的收敛域251 73Z变换的几何表示：零极点图254 74Z变换的性质255 75常用信号的Z变换对259 76Z反变换260 761幂级数展开法（长除法）260 762部分分式展开法262 763围线积分法（留数法）263 77单边Z变换264 78单边Z变换的性质265 79LTI系统的Z域分析267 791系统函数与系统性质267 792线性常系数差分方程的Z域 求解269 793系统函数的方框图表示272 710利用Matlab进行Z域分析 举例274 习题7278 8系统理论282 80引言282 81系统函数与时域特性282 811连续时间LTI系统282 812离散时间LTI系统285 82系统函数与稳定系统的频域 特性288 821连续时间LTI系统288 822离散时间LTI系统290 823二阶系统292 83理想滤波器的逼近与频率 变换298 831巴特沃思滤波器299 832频率变换301 84因果系统的稳定性准则304 841因果连续时间系统的稳定性 准则304 842因果离散时间系统的稳定性 准则305 85线性反馈系统的根轨迹分 析法306 851线性反馈系统306 852闭环极点方程307 853根轨迹的端点：K=0和 K=+∞时的闭环 极点308 854角判据：根轨迹的相角 条件308 855根轨迹的性质310 86奈奎斯特稳定性判据315 861围线映射的基本性质315 862连续时间LTI反馈系统的 奈奎斯特判据316 863离散时间LTI反馈系统的 奈奎斯特判据319 87基于Matlab的系统频率响应与 稳定性分析方法320 8??1波特图320 872奈奎斯特图321 873根轨迹322 习题8323 9状态变量分析328 90引言328 91系统的状态与状态变量329 92系统的信号流图表示329 93连续时间系统状态方程的 建立333 931由电路图直接建立状态 方程334 932由微分方程来建立状态 方程337 933由系统函数来建立状态 方程338 94连续时间系统状态方程的 求解342 941用拉氏变换求解状态变量 与输出响应342 942状态方程的时域解法344 95离散时间系统状态方程的 建立348 951由差分方程来建立状态 方程348 952由系统函数来建立状态 方程349 96离散时间系统状态方程的 求解350 97由状态方程判断系统的稳 定性353 98状态矢量的线性变换354 99系统的可控制性和可观察性357 910利用Matlab进行状态空间分析 举例360 习题9366 部分习题答案370 参考文献385