信号与系统（第6版）

本书系统论述了确定性信号与线性时不变系统的基本概念、基本理论与分析方法，共包括引言和9章内容。引言介绍信号与系统的基本概念及应用领域，第1、2章介绍连续时间信号与系统的时域分析，第3章介绍离散时间信号与系统的时域分析，第4、5章介绍连续时间信号与系统的频域（傅里叶变换）分析和傅里叶变换的应用，第6章介绍连续时间信号与系统的复频域（拉普拉斯变换）分析，第7章介绍离散时间信号与系统的频域（傅里叶变换）分析，第8章介绍离散时间信号与系统的复频域（z变换）分析，第9章介绍连续时间系统与离散时间系统的状态变量分析。每章后介绍了与该章内容相关的MATLAB的内容，并给出本章关键知识点概要。

1.共参加国家十多项\"863”和自然基金项目研究工作；2.共参加十多项省部级新技术研究和系统研制工作；3.多次参加省级和校级教学改革工作；4.参加并主持几十家工矿企业技术改造工作，取得较好社会和经济效益。5.\"高性能图像与视频超分辨支撑理论与应用技术”，江苏省科学技术奖三等奖，2013年；

目 录

绪论（1）

第1章 连续时间信号的时域分析（5）

1.1 信号的分类（5）

1.2 常用的连续时间信号（6）

1.3 奇异信号（8）

1.3.1 单位斜变信号（8）

1.3.2 单位阶跃信号（9）

1.3.3 单位冲激信号（10）

1.3.4 冲激偶信号（12）

1.4 信号的运算（13）

1.4.1 信号的基本运算（13）

1.4.2 信号的卷积运算（16）

1.5 连续信号的分解（22）

1.6 MATLAB操作界面及连续信号的表示（25）

关键知识点概要（27）

综合习题（30）

第2章 连续时间系统的时域分析（32）

2.1 系统的数学模型及其分类（32）

2.2 系统的性质（34）

2.3 线性时不变系统的微分方程表示及其经典求解（37）

2.3.1 线性时不变系统分析方法概述（37）

2.3.2 线性时不变系统数学模型的建立（38）

2.3.3 微分方程的经典求解（39）

2.3.4 初始条件的确定（41）

2.4 零输入响应与零状态响应（45）

2.5 冲激响应与阶跃响应（48）

2.6 线性时不变系统的卷积积分分析（50）

2.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析（52）

关键知识点概要（54）

综合习题（56）

第3章 离散时间信号与系统的时域分析（58）

3.1 离散时间信号—序列（58）

3.1.1 离散时间信号的定义和表示（58）

3.1.2 典型序列（59）

3.1.3 序列的运算（61）

3.2 离散时间系统（65）

3.2.1 离散时间系统及其性质（65）

3.2.2 线性常系数差分方程（Linear Constant-coefficient Difference Equation）（66）

3.2.3 线性常系数差分方程的经典解法（69）

3.3 线性时不变（LTI）离散时间系统的单位样值响应（72）

3.3.1 零状态响应与零输入响应（72）

3.3.2 单位样值响应（Unit Sample Response /Impulse Response）（74）

3.3.3 LTI离散时间系统的卷积和分析（75）

3.3.4 LTI离散时间系统的因果性和稳定性（76）

3.4 用MATLAB分析离散时间信号和系统（78）

关键知识点概要（80）

综合习题（82）

第4章 连续时间信号的频域分析（84）

4.1 周期信号的频谱分析—傅里叶级数（84）

4.1.1 傅里叶级数的三角形式（84）

4.1.2 傅里叶级数的复指数形式（85）

4.1.3 周期信号的频谱及其特点（86）

4.1.4 波形的对称性与谐波特性的关系（88）

4.1.5 吉伯斯现象（91）

4.2 常用周期信号的频谱（93）

4.2.1 周期矩形脉冲信号（93）

4.2.2 周期锯齿脉冲信号（96）

4.2.3 周期三角脉冲信号（96）

4.2.4 周期半波余弦信号（97）

4.2.5 周期全波余弦信号（97）

4.3 非周期信号的频谱—傅里叶变换（98）

4.4 典型非周期信号的频谱（100）

4.5 傅里叶变换的基本性质（105）

4.6 周期信号的傅里叶变换（119）

4.7 连续信号的频域的MATLAB分析（123）

关键知识点概要（125）

综合习题（128）

第5章 连续时间系统的频域分析（130）

5.1 线性时不变连续时间系统的频率响应特性（130）

5.1.1 频率响应特性（130）

5.1.2 频率响应特性的求解（131）

5.1.3 线性系统对激励信号的响应（132）

5.2 无失真传输系统及理想低通滤波器（133）

5.2.1 无失真传输（133）

5.2.2 理想滤波器（134）

5.3 信号的采样（140）

5.3.1 信号采样的概念（140）

5.3.2 采样信号的傅里叶变换（141）

5.3.3 时域采样定理（143）

5.3.4 从采样信号中恢复连续信号（145）

5.4 调制与解调（149）

5.4.1 调制的概念及分类（149）

5.4.2 调幅信号的傅里叶变换（150）

5.4.3 解调的概念（153）

5.5 信号的频率采样与复用（156）

5.5.1 信号的频域采样（156）

5.5.2 频分复用与时分复用（158）

5.6 MATLAB在信息处理与通信中的应用（159）

关键知识点概要（162）

综合习题（163）

第6章 连续时间系统的复频域分析（166）

6.1 拉普拉斯变换（166）

6.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换（166）

6.1.2 拉普拉斯变换的收敛域（168）

6.1.3 典型信号的拉普拉斯变换（170）

6.2 拉普拉斯变换的基本性质（170）

6.3 拉普拉斯逆变换（178）

6.3.1 部分分式展开法（179）

6.3.2 留数法（182）

6.4 系统响应的拉氏变换求解（182）

6.4.1 微分方程的拉氏变换求解（183）

6.4.2 s域的元件模型（186）

6.5 系统函数与冲激响应（190）

6.6 零、极点分布与时域响应特性（193）

6.6.1 零点与极点的概念（193）

6.6.2 零、极点分布与时域响应特性（194）

6.6.3 自由响应与强迫响应、暂态响应与稳态响应（196）

6.7 系统函数零、极点分布确定频率响应（198）

6.7.1 零、极点图的矢量作图法（199）

6.7.2 一阶系统的s域分析（200）

6.7.3 二阶系统的s域分析（202）

6.8 全通系统和小相位系统（206）

6.8.1 全通系统（206）

6.8.2 小相位系统（207）

6.9 系统模拟及信号流图（209）

6.9.1 系统的框图（209）

6.9.2 信号流图（210）

6.9.3 系统模拟（212）

6.10 系统的稳定性（218）

6.11 MATLAB在连续系统变换域分析中的应用（221）

关键知识点概要（224）

综合习题（228）

第7章 离散时间信号与系统的频域分析（230）

7.1 离散时间傅里叶变换（230）

7.1.1 离散时间傅里叶变换（DTFT，Discrete-Time Fourier Transform）的定义（230）

7.1.2 DTFT特点与性质（231）

7.1.3 序列x[n]DTFT与采样信号xs(t)傅里叶变换的联系（232）

7.2 常用序列的傅里叶变换（233）

7.3 离散时间傅里叶变换的性质（235）

7.4 离散时间系统的频域分析（237）

7.4.1 LTI离散时间系统的频响特性（237）

7.4.2 离散时间系统频响特性的特点（239）

7.5 数字滤波器的概念（240）

7.5.1 数字滤波器原理（240）

7.5.2 理想数字低通滤波器（242）

7.5.3 IIR数字滤波器与FIR数字滤波器（243）

7.6 离散时间信号与系统频域的MATLAB分析（244）

关键知识点概要（246）

综合习题（246）

第8章 离散时间系统的z域分析（248）

8.1 序列的z变换及其收敛域（248）

8.1.1 z变换的定义（248）

8.1.2 z变换的收敛域（249）

8.1.3 s平面到z平面的映射（252）

8.1.4 典型序列的z变换（253）

8.2 z逆变换（254）

8.3 z变换的基本性质（257）

8.4 LTI离散时间系统响应的z变换求解（263）

8.5 系统函数与单位样值响应（265）

8.5.1 系统函数与单位样值响应（265）

8.5.2 系统函数与线性常系数差分方程（266）

8.5.3 系统函数与系统的因果性（267）

8.5.4 系统函数与系统的稳定性（268）

8.6 由系统函数零极点分布确定频响特性（269）

8.6.1 零极点矢量分析法（270）

8.6.2 频响特性矢量分析法举例（271）

8.7 LTI离散系统的系统框图及信号流图（274）

8.8 用MATLAB实现离散时间信号与系统的z域分析（277）

关键知识点概要（279）

综合习题（282）

第9章 系统的状态变量分析法（284）

9.1 系统的状态变量和状态方程（284）

9.2 连续时间系统状态方程的建立（287）

9.2.1 系统状态方程的直接编写（287）

9.2.2 系统状态方程的间接编写（288）

9.3 连续时间系统状态方程的求解（292）

9.4 离散时间系统状态方程的建立（297）

9.4.1 根据给定系统的差分方程确定状态方程（297）

9.4.2 根据给定系统的框图或流图建立状态方程（298）

9.5 离散时间系统状态方程的求解（299）

9.6 由状态方程判断系统的稳定性（302）

9.7 系统状态变量分析法的MATLAB实现（303）

关键知识点概要（306）

综合习题（307）

习题答案（309）

参考文献（324）