图书详情

配套资源图书内容样章/电子教材图书评价

配套资源
本书资源
会员上传本书资源
为本书上传资源

图书内容

内容简介

本书注重课程内容的逻辑性、专业性和实用性，重点阐述信号与系统的物理意义，书中举出大量的应用实例，并给出了MATLAB实现方法。本书结合典型的实际工程问题，给出具体分析、解决问题的方法和步骤，引导学生建立理论与工程实际的联系，并体会课程的基础性、实用性，激发和提高学生的学习兴趣。全书共7章，包括：绪论、连续时间信号与系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的频域分析、离散时间信号与系统的z域分析。本书提供配套的电子课件PPT、习题参考答案、MATLAB仿真程序代码、每章精选的难题解答等。

图书详情

ISBN：9787121440373

开本：16开

页数：312

字数：562

本书目录

第1章  绪论	1
1.1  信号的基本概念	1
1.2  信号的描述	1
1.3  信号的分类	2
1.3.1  确定信号与随机信号	2
1.3.2  连续时间信号与离散时间信号	2
1.3.3  周期信号与非周期信号	3
1.3.4  能量信号与功率信号	4
1.3.5  因果信号与非因果信号	5
1.4  系统的基本概念	6
1.5  系统的描述	6
1.6  系统的分类	7
1.6.1  连续时间系统与离散时间系统	7
1.6.2  线性系统与非线性系统	8
1.6.3  时不变系统与时变系统	9
1.6.4  因果系统与非因果系统	10
1.6.5  稳定系统与非稳定系统	11
1.6.6  可逆系统与不可逆系统	11
1.6.7  记忆系统与无记忆系统	12
1.7  系统的分析方法	12
1.8  小结	13
习题1	13
第2章  连续时间信号与系统的时域分析	16
2.1  引言	16
2.2  典型连续时间信号及其基本特性	16
2.2.1  正弦信号	16
2.2.2  指数信号	17
2.2.3  抽样函数信号	18
2.2.4  单位阶跃信号	19
2.2.5  单位冲激信号	20
2.2.6  符号函数信号	21
2.2.7  冲激偶信号	21
2.2.8  单位斜变信号	22
2.3  连续时间信号的基本运算	23
2.4  连续时间系统的数学模型	27
2.4.1  连续时间系统的数学模型概述	27
2.4.2  线性常系数微分方程的经典解法	27
2.4.3  零输入响应和零状态响应	29
2.5  单位冲激响应和单位阶跃响应	35
2.5.1  单位冲激响应	35
2.5.2  单位阶跃响应	36
2.6  卷积积分及其性质	38
2.6.1  卷积积分的定义	38
2.6.2  卷积积分的性质	40
2.6.3  零状态响应的卷积求解法	43
2.7  用单位冲激响应表征的线性时不变系统的特性	43
2.8  小结	45
习题2	46
MATLAB习题2	48
第3章  连续时间信号与系统的频域分析	49
3.1  引言	49
3.2  连续时间周期信号的频域分析	49
3.2.1  三角函数形式的傅里叶级数	49
3.2.2  指数形式的傅里叶级数	51
3.2.3  周期信号的对称性与傅里叶级数的特性	52
3.2.4  周期信号的频谱	56
3.2.5  周期信号的功率谱	59
3.3  连续时间非周期信号的频域分析	62
3.3.1  傅里叶变换	62
3.3.2  典型非周期信号的傅里叶变换	65
3.3.3  傅里叶变换的性质	68
3.3.4  周期信号的傅里叶变换	76
3.4  抽样定理	79
3.4.1  信号的时域抽样	79
3.4.2  时域抽样定理	81
3.5  连续时间LTI系统的频域分析	82
3.5.1  连续时间LTI系统的频率响应	82
3.5.2  连续时间LTI系统响应的频域分析	84
3.5.3  正弦信号通过连续时间LTI系统的响应	86
3.5.4  无失真传输系统	88
3.5.5  理想低通滤波器	89
3.6  小结	93
习题3	94
MATLAB习题3	98
第4章  连续时间信号与系统的复频域分析	101
4.1  引言	101
4.2  连续时间信号的复频域分析	102
4.2.1  从傅里叶变换到拉普拉斯变换	102
4.2.2  拉普拉斯变换的收敛域	103
4.2.3  常见信号的单边拉普拉斯变换	105
4.3  单边拉普拉斯变换的性质	108
4.3.1  线性特性	109
4.3.2  时移特性	109
4.3.3  复频移特性	110
4.3.4  尺度变换特性	111
4.3.5  时域卷积特性	111
4.3.6  复频域卷积特性	112
4.3.7  时域微分特性	112
4.3.8  时域积分特性	113
4.3.9  复频域微分特性	114
4.3.10  复频域积分特性	114
4.3.11  初值定理	115
4.3.12  终值定理	117
4.4  拉普拉斯反变换的计算	119
4.4.1  单边拉普拉斯反变换的计算	119
4.4.2  双边拉普拉斯反变换的计算	124
4.5  连续时间系统的复频域分析	124
4.5.1  连续时间信号的复频域分解	124
4.5.2  在复指数信号 的激励下系统的零状态响应	125
4.5.3  任意信号激励下系统的零状态响应	125
4.5.4  LTI系统微分方程的复频域求解	126
4.6  线性时不变系统的系统函数	129
4.6.1  系统函数的定义	129
4.6.2  系统的零、极点图	130
4.6.3  系统函数的应用	132
4.7  【课程思政】——从赫维赛德到拉普拉斯变换	139
4.8  小结	140
习题4	141
MATLAB习题4	144
第5章  离散时间信号与系统的时域分析	145
5.1  引言	145
5.2  典型离散时间信号及其特性	145
5.2.1  单位样值序列	146
5.2.2  单位阶跃序列	146
5.2.3  单位矩形序列	147
5.2.4  正弦序列	147
5.2.5  指数序列	149
5.3  离散时间信号的基本运算	150
5.4  离散时间系统的数学模型和性质	152
5.5  离散时间系统的响应	154
5.5.1  用迭代法求离散时间系统的响应	154
5.5.2  用经典法求离散时间系统的响应	155
5.5.3  零输入响应和零状态响应	157
5.6  离散时间系统的单位样值响应和单位阶跃响应	161
5.7  离散时间系统的卷积和	164
5.7.1  卷积和的定义和计算方法	164
5.7.2  卷积和的性质	168
5.7.3  零状态响应的卷积和求解	169
5.8  用单位样值响应表征的线性移不变系统的特性	170
5.9  小结	173
习题5	173
MATLAB习题5	174
第6章  离散时间信号与系统的频域分析	176
6.1  引言	176
6.2  周期序列的离散傅里叶级数（DFS）	176
6.2.1  DFS变换式	176
6.2.2  DFS频谱系数的特征	180
6.2.3  周期矩形序列的频谱	180
6.3  非周期序列的离散时间傅里叶变换（DTFT）	183
6.3.1  离散时间傅里叶变换	183
6.3.2  离散时间傅里叶反变换	185
6.3.3  典型非周期信号的离散时间傅里叶变换	186
6.4  周期序列的离散时间傅里叶变换	192
6.5  离散时间傅里叶变换的性质	196
6.5.1  周期性	196
6.5.2  线性特性	196
6.5.3  奇偶性	197
6.5.4  时移特性	197
6.5.5  频移特性	197
6.5.6  时域卷积特性	198
6.5.7  频域卷积特性	199
6.5.8  时域差分特性	199
6.5.9  时域累加特性	200
6.5.10  频域微分特性	200
6.5.11  帕塞瓦尔能量定理	201
6.6  离散傅里叶变换（DFT）	202
6.7  离散傅里叶变换的性质	205
6.7.1  线性特性	205
6.7.2  隐含周期性	206
6.7.3  奇偶性和对称性	206
6.7.4  时频互易特性	208
6.7.5  时域循环移位特性	208
6.7.6  频域循环移位特性	209
6.7.7  时域循环卷积特性	209
6.7.8  频域循环卷积特性	214
6.7.9  帕塞瓦尔能量定理	214
6.7.10  IDFT的DFT计算	214
6.8  用离散傅里叶变换近似分析连续时间信号	215
6.8.1  近似分析的方法	215
6.8.2  近似分析出现的问题	217
6.8.3  频率分辨率	222
6.8.4  利用DFT近似分析连续时间信号频谱的参数选择	224
6.9  离散时间系统的频域分析	225
6.9.1  离散时间系统的频率响应	225
6.9.2  离散时间系统的零状态响应	228
6.10  【课程思政】——电力系统谐波分析	229
6.10.1  信号的表示	229
6.10.2  信号的抽样	230
6.10.3  DFT变换	230
6.10.4  谐波数据的确定	231
6.10.5  问题的进一步分析	232
6.10.6  问题的扩展研究	235
6.11  小结	236
习题6	236
MATLAB习题6	240
第7章  离散时间信号与系统的z域分析	242
7.1  引言	242
7.2  z变换	242
7.2.1  z变换的定义	242
7.2.2  z变换的收敛域	243
7.3  z变换的性质	250
7.4  z反变换	259
7.4.1  直接法	260
7.4.2  部分分式展开法	260
7.5  离散时间系统的z域分析	265
7.5.1  线性移不变离散时间系统的系统函数	265
7.5.2  用z变换求解离散时间系统的差分方程	267
7.6  离散时间系统的零、极点与时域响应	270
7.6.1  H(z)的零、极点	271
7.6.2  H(z)的极点与时域响应	272
7.7  线性移不变离散时间系统的稳定性	276
7.8  H(z)与离散时间系统的频率响应	279
7.9  z域与s域的关系	282
7.10  离散系统的结构	283
7.10.1  离散系统的方框图的实现	283
7.10.2  离散系统的级联和并联	287
7.11  【课程思政】——工频干扰下的低频信号检测	288
7.12  小结	295
习题7	296
MATLAB习题7	298
参考文献	299

展开

前言

第2版前言
本书第1版自2018年出版以来，被国内多所高校使用，教材得到了许多肯定，并入选武汉大学规划核心教材建设项目。在教材的使用过程中，作者认真总结、广泛调研、收集反馈信息，得到了许多教师、学生和同行专家的有益意见和建议。为了进一步提高教材质量，更好地满足高校高素质人才培养的需求，适应教育部工程认证及新工科专业建设，结合使用教材过程中的体验，这次修订主要进行了如下工作：
（1）对基本概念、基本理论、基本方法进行深入、细致的审定，力求更准确、全面、易懂；
（2）进一步完善课程理论与本专业的联系，反映到讲解、例题、实例中；
（3）进一步完善知识内容下面对应的MATLAB实现方法；
（4）进一步优化主要例题、习题；
（5）加入课程思政内容。
本书的第2章和第5章由杨玲君执笔修订，第3章由王静执笔修订，第7章由刘开培执笔修订，第1章、第4章、第6章由严国志执笔修订。全书由严国志主持编著和全书统稿。
本书提供课程教学的配套电子课件PPT、习题参考答案、MATLAB仿真程序代码、每章精选的难题解答等，请刮开封二的防伪码涂层，扫描封面上的二维码，注册华信SPOC后单击“使用图书防伪码学习”按钮并输入防伪码，即可免费学习。相关资源也可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册下载，或联系编辑（wangxq@phei.com.cn，010-88254113）索取。
在本书的编写、出版过程中，得到了作者学校武汉大学电气与自动化学院、武汉晴川学院机械与电气工程学院的大力支持，也得到了课程组诸位成员的大力支持和帮助，并参考了部分参考文献，电子工业出版社的编辑人员也为本书的出版付出了大量心血，在此一并表示衷心的感谢。
限于编著者的水平，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。

编著者   
2022年8月


 
前    言 
信号与系统，顾名思义，研究的是信号与系统两方面。信号分析，是指研究信号的表示方式、运算、特性、变换和应用。系统分析，是指研究系统模型，分析信号作用于系统时所产生的响应，通过研究系统的单位冲激响应和单位样值响应、系统的频率特性、系统函数等来研究系统的各种特性，如系统的线性、时不变性、因果性、稳定性等。信号与系统是密不可分的，将任意复杂信号表示为基本信号的线性组合，通过分析信号作用于系统产生的响应，揭示信号与系统之间的内在机理，得到输出响应与输入激励和系统之间的相互关系。信号与系统是一对包含广泛内容的概念，工程类专业都有其自身的信号与系统。本书的课程分析，以及研究信号与系统的基本概念、基本理论和基本方法，可适用于范围广泛的工程领域。对于工科学生来讲，本书的课程是工程专业一门基本的理论和实践课程，是一门专业理论课程，也是后续学习和深造的基础课程，它的基本概念、基本理论和基本方法是学习后续相关专业课程的重要基础。通过对本书的学习，学生能够从数学观念、物理观念与工程观念去分析问题和解决问题，对于工程实际问题具备全局观和系统观的科学思维方式，具备从实际问题中抽象出本质规律的能力。
学习本书必须具备一定的数学基础，但是要注意，本书未讲述数学原理。本书对于信号与系统的分析和处理需要借助数学基础来研究工程实际问题。对于电类专业的学生来讲，在学习本课程前，一般都学习了电路课程，电路课程中所讨论的电压、电流（信号）与电路（系统），只是本课程在电路方面的特例，熟悉电路课程，有助于对本课程的学习和理解。但是同样要注意，本课程也不是电路课程，它比电路课程所讨论的内容具有更加广泛的工程适用范围。
MATLAB是国际上公认的优秀科技应用软件。它的高效数值计算及符号计算功能能使使用者从繁杂的数学运算中解脱出来；借助 MATLAB 工具，将繁杂的计算处理交由软件完成，使用者只需将注意力放在对问题的分析和处理方法上；它具有功能丰富和完备的数学函数库及应用工具箱，对于大量繁杂的数学运算和分析，可通过调用 MATLAB 库函数直接求解；它的语法规则简单易学，其语法格式与数学表达式非常相近；它还具备强大的图形功能，可实现计算结果的图示化。
编著者在长期从事“信号与系统”课程教学的实践中，深感一本合适的教材在教学中的重要性，从本科教学的学时数和课程安排的实际情况出发，根据多年教学实践经验和教学研究成果凝练成本书。本书突出体现课程内容的逻辑性，注重从物理意义上体现课程内容的专业实用性，使该课程成为专业基础课，而不是纯理论课、数学课。本书舍弃了不必要的内容，使其很好地适用于课程教学。本书在众多知识环节中利用MATLAB工具给出了信号与系统分析的实现方法，结合专业实际，给出了工程应用实例，使学生切实体会到课程的专业实用意义，可以引导学生理解相关知识并建立与工程实际的联系，提高学生的学习兴趣，为后续专业课的学习打下良好的基础。
（1）关于内容的取舍。本书既注重基础性，又注重专业实用性。关于理论部分，只讲清楚课程理论，不进行数学意义上的广泛展开，并将理论知识对应的物理意义讲清楚，使学生学习起来简明易懂。本书将许多后续课程要重点讲述的内容从本课程中去掉，避免不必要的重复，将有限的学时用于对重点内容的学习。
（2）关于技术性。由于现代计算机技术、数字技术的快速发展，对实际应用中信号与系统的分析、处理手段已经大大偏向于数字方法或离散方法，因此，本书适当弱化连续方法而强化离散方法。
（3）关于专业性。本书结合专业学科近年科研、论文等的热点问题，重点引入典型的专业实际工程问题，利用本书的知识，给出具体分析、解决问题的方法和步骤，引导学生体会本书的基础性、实用性。激发学生学习本书的积极性，以及对后续课程的学习热情。
（4）关于MATLAB工具。本书全面引入强大的工程计算软件MATLAB工具，本书在知识内容下面给出了对应的MATLAB实现方法。经过这样的处理，本书会是很好的实验指导教材。
本书提供配套电子课件PPT、习题参考答案、程序源代码等，请登录华信教育资源网（www. hxedu.com.cn）注册下载，也可联系本书责任编辑（wangxq@phei.com.cn，010-88254113）索取。
本书第2章和第5章由杨玲君执笔，第3章由王静执笔，第7章由冉晓洪执笔，第1章、第4章、第6章由严国志执笔。全书由严国志主编和统稿，由刘开培教授主审。
在本书的编写、出版过程中，得到了武汉大学有关部门的关心和支持，得到了有关参考文献的有益帮助，得到了电子工业出版社编辑人员的大力支持，在此一并表示衷心的感谢。
限于编著者水平，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。

编著者      
2018年9月    
于武汉大学

展开

作者简介

本书暂无作者简介

样章试读

查看样章
图书评价我要评论

本书资源

会员上传本书资源

内容简介

图书详情

本书目录

前 言

作者简介

前言