本书是“21世纪高等院校电子信息与电气学科系列规划教材”之一，全书共分6个章节，主要对确定性信号的时域和频域分析基本方法，线性时不变系统的描述与特性，以及确定性信号通过线性时不变系统的时域与变换域分析方法作了介绍，具体内容包括信号的卷积与变换、信号的频谱分析、线性时不变系统对输入的响应等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

本书主要阐述确定性信号的时域和频域分析基本方法，线性时不变系统的描述与特性，以及确定性信号通过线性时不变系统的时域与变换域分析方法。

本书的主要内容包括概论，信号分析理论基础，线性时不变系统分析方法，确定性信号通过线性时不变系统，工程应用实例。按照信号分析，信号通过系统响应求解，系统分析和应用实例的结构体系，以需求为牵引，以问题解决为导向，将传统教材以介绍方法为主线改进为以解决问题为主线，实现了与MATLAB工具的无缝对接。本书结构新颖，概念清晰，推理严谨，注重方法，例证丰富，行文流畅，简明易懂，兼顾了课堂教学和自学需要。

本书可作为工程性质较强的高等院校电子工程、通信工程、信息工程、自动控制工程、计算机科学与技术、信息与计算科学等专业的本科生教材，也可供相关科技工作者自学参考。

序

前言

第1章 概论

 1.1 引言

 1.2 关于MATLAB

1.2.1 MATLAB入门

1.2.2 MATLAB的数值计算功能

1.2.3 MATLAB的二维图形功能

 1.3 信号的概念与基本运算

1.3.1 工程中的信号

1.3.2 信号的分类

1.3.3 典型信号

1.3.4 连续信号的基本运算与时域变换

1.3.5 连续信号的分解

 1.4 系统的概念

1.4.1 系统描述

1.4.2 系统的特性和分类

1.4.3 LTI系统及其对输入的响应

 习题

第2章 信号的卷积与变换

 2.1 引言

 2.2 卷积与相关

2.2.1 卷积和

2.2.2 卷积积分

2.2.3 相关

 2.3 傅里叶变换

2.3.1 周期函数的傅里叶展开

2.3.2 周期函数的对称性与其谐波分量的关系

2.3.3 傅里叶变换

2.3.4 傅里叶变换的性质

 2.4 拉普拉斯变换

2.4.1 拉普拉斯变换的概念

2.4.2 典型信号的拉普拉斯变换

2.4.3 拉普拉斯变换的性质

2.4.4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系

2.4.5 拉普拉斯逆变换

 2.5 Z变换

2.5.1 Z变换的定义与收敛域

2.5.2 Z逆变换

2.5.3 Z变换的性质

2.5.4 Z变换与拉普拉斯变换之间的关系

 习题

第3章 信号的频谱分析

 3.1 引言

 3.2 信号的频谱

3.2.1 正弦信号的频域表示

3.2.2 周期信号的频谱

3.2.3 非周期信号的频谱

3.2.4 信号频谱的常用性质

3.2.5 功率谱与能量谱

 3.3 抽样定理

3.3.1 时域抽样及其频谱

3.3.2 抽样定理

 3.4 离散时间傅里叶变换与离散傅里叶变换

3.4.1 离散时间傅里叶变换

3.4.2 离散傅里叶变换

 习题

第4章 线性时不变系统对输入的响应

 4.1 引言

 4.2 连续时间系统的时域表示

4.2.1 连续时间LTI系统的时域模型

4.2.2 算子表示法

 4.3 LTI系统的响应分解

4.3.1 齐次解和特解

4.3.2 零输入响应和零状态响应

 4.4 连续时间系统的时域分析法

4.4.1 常系数线性微分方程求解——经典法

4.4.2 零输入响应的求解

4.4.3 单位冲激响应和单位阶跃响应

4.4.4 零状态响应的求解

4.4.5 各种响应之间的关系

 4.5 连续时间系统的频域分析法

4.5.1 连续时间系统的频域模型

4.5.2 频域系统函数

4.5.3 零状态响应的求解

 4.6 连续时间系统的复频域分析法

4.6.1 连续时间系统的复频域模型

4.6.2 零输入响应的求解

4.6.3 复频域系统函数

4.6.4 零状态响应的求解

4.6.5 利用S域分析求解系统的全响应

4.6.6 极点与响应的关系

 4.7 离散时间系统的时域表示

4.7.1 离散时间系统的时域模型

4.7.2 移序算子

 4.8 离散时间系统的时域分析法

4.8.1 迭代法

4.8.2 经典法

4.8.3 零输入响应

4.8.4 单位样值响应

4.8.5 零状态响应

4.8.6 用双零法求完全响应

 4.9 离散时间系统的Z域分析法

4.9.1 离散时间系统的Z域模型

4.9.2 零输入响应

4.9.3 零状态响应和系统函数

4.9.4 全响应

 习题

第5章 系统分析及应用

 5.1 引言

 5.2 连续时间系统的系统分析

5.2.1 系统零极点

5.2.2 系统零极点与时域特性的关系

5.2.3 系统零极点与系统频率特性的关系

5.2.4 系统稳定性

 5.3 离散时间系统分析

5.3.1 系统零极点与时域特性的关系

5.3.2 系统零极点与系统频率特性的关系

5.3.3 系统稳定性

 5.4 系统的因果性

5.4.1 因果系统的概念

5.4.2 连续时间系统的因果性与判别

5.4.3 离散时间系统的因果性与判别

 5.5 信号通过线性时不变系统不失真的条件

 5.6 调制与解调

5.6.1 调制与解调的概念

5.6.2 双边带调制

5.6.3 单边带调制

5.6.4 振幅调制

 5.7 频分复用与时分复用

5.7.1 频分复用

5.7.2 时分复用

 习题

第6章 滤波器

 6.1 引言

 6.2 理想模拟滤波器及其冲激响应

6.2.1 理想模拟滤波器

6.2.2 理想低通滤波器的冲激响应

 6.3 模拟滤波器的实现

6.3.1 模拟滤波器的一些典型逼近函数

6.3.2 模拟滤波器的频率变换

 6.4 数字滤波器

6.4.1 数字滤波器的基本原理

6.4.2 FIR与IIR滤波器的频响特性

 6.5 数字滤波器的基本结构

6.5.1 IIR数字滤波器的结构

6.5.2 FIR数字滤波器的结构

 习题

部分习题答案

参考文献