信號(hào)與系統(tǒng)分析

第一章引論
1.1信號(hào)與系統(tǒng)
1.2信號(hào)的分類
1.2.1確定性信號(hào)和隨機(jī)性信號(hào)
1.2.2連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)
1.2.3周期信號(hào)和非周期信號(hào)
1.2.4實(shí)信號(hào)和復(fù)信號(hào)
1.2.5功率有限信號(hào)和能量有限信號(hào)
1.2.6奇信號(hào)和偶信號(hào)
1.3系統(tǒng)的表示與系統(tǒng)的狀態(tài)
1.3.1系統(tǒng)的表示
1.3.2系統(tǒng)的狀態(tài)變量
1.4系統(tǒng)的特性與分類
1.4.1線性.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
1.4.2時(shí)不變性.時(shí)不變系統(tǒng)與時(shí)變系統(tǒng)
1.4.3因果性.因果系統(tǒng)與非因果系統(tǒng)
1.4.4穩(wěn)定系統(tǒng)與非穩(wěn)定系統(tǒng)
1.4.5有記憶系統(tǒng)與無(wú)記憶系統(tǒng)
1.4.6其它的系統(tǒng)分類
1.5系統(tǒng)分析方法概述
習(xí)題
第二章連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析
2.1基本信號(hào)的時(shí)域描述
2.1.1普通信號(hào)
2.1.2奇異信號(hào)
2.2信號(hào)時(shí)域運(yùn)算
2.2.1信號(hào)的加減與乘除運(yùn)算
2.2.2信號(hào)的積分與微分運(yùn)算
2.2.3信號(hào)波形的翻轉(zhuǎn).展縮與平移
2.2.4信號(hào)的分解
2.3卷積積分
2.3.1卷積的定義
2.3.2卷積的性質(zhì)
2.3.3卷積積分的計(jì)算
2.4微分算子與微分方程
2.4.1微分算子的引人
2.4.2微分算子的性質(zhì)
2.4.3電路系統(tǒng)中微分方程的建立
2.5零輸入響應(yīng)
2.5.1零輸入響應(yīng)滿足的算子方程
2.5.2零輸入響應(yīng)的一般形式
2.6單位沖激響應(yīng)
2.6.1一階系統(tǒng)的沖激響應(yīng)
2.6.2高階系統(tǒng)的沖激響應(yīng)
2.7零狀態(tài)響應(yīng)
2.8系統(tǒng)響應(yīng)模式分析
2.8.1系統(tǒng)全響應(yīng)
2.8.2自然響應(yīng)和強(qiáng)迫響應(yīng)
2.8.3瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)
習(xí)題
第三章離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析
3.1離散時(shí)間信號(hào)--序列
3.1.1離散時(shí)間信號(hào)的描述
3.1.2基本離散信號(hào)
3.2離散信號(hào)的基本運(yùn)算
3.3序列的卷積和
3.3.1卷積和的定義
3.3.2卷積和的性質(zhì)
3.3.3卷積和的計(jì)算
3.3.4反卷積計(jì)算
3.4離散時(shí)間系統(tǒng)的差分方程
3.4.1離散時(shí)間系統(tǒng)
3.4.2差分方程
3.4.3離散系統(tǒng)的傳輸算子
3.5零輸入響應(yīng)
3.6零狀態(tài)響應(yīng)
3.6.1單位樣值響應(yīng)
3.6.2零狀態(tài)響應(yīng)
3.7離散系統(tǒng)響應(yīng)模式分析
習(xí)題
第四章連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)頻域分析
4.1引言
4.2信號(hào)的正交分解和傅里葉展開
4.2.1矢量的正交與正交分解
4.2.2信號(hào)的正交和正交分解
4.2.3傅里葉展開
4.3周期信號(hào)的頻譜分析
4.3.1波形對(duì)稱性與諧波特性的關(guān)系
4.3.2頻譜結(jié)構(gòu)與波形參數(shù)的關(guān)系
4.3.3功率譜和有效頻帶
4.3.4線性時(shí)不變系統(tǒng)對(duì)周期信號(hào)的響應(yīng)
4.4非周期信號(hào)傅里葉變換
4.4.1傅里葉變換的導(dǎo)出
4.4.2傅里葉變換的物理意義
4.5連續(xù)時(shí)間傅里葉變換的性質(zhì)
4.5.1傅里葉變換的唯一性
4.5.2線性特性
4.5.3奇偶特性
4.5.4共軛特性
4.5.5對(duì)稱特性
4.5.6時(shí)頻展縮特性
4.5.7時(shí)移特性
4.5.8頻移特性
4.5.9時(shí)域微分特性
4.5.10頻域微分特性
4.5.11時(shí)域卷積定理
4.5.12頻域卷積定理
4.5.13時(shí)域積分定理
4.5.14信號(hào)能量與頻譜的關(guān)系
4.6周期信號(hào)傅里葉變換
4.7傅里葉反變換
4.7.1利用傅氏變換對(duì)稱特性
4.7.2部分分式展開
4.7.3利用傅里葉變換性質(zhì)和常見(jiàn)信號(hào)的傅里葉變換對(duì)
4.8系統(tǒng)的頻域分析
4.8.1線性時(shí)不變系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的頻域表示
4.8.2微分方程系統(tǒng)的頻域表示
4.8.3電路系統(tǒng)的頻域分析
4.9無(wú)失真?zhèn)鬏斉c濾波
4.9.1信號(hào)的無(wú)失真?zhèn)鬏?br />4.9.2信號(hào)的濾波
4.10抽樣
4.10.1沖激串抽樣
4.10.2脈沖串抽樣
4.10.3時(shí)域抽樣定理
4.10.4頻域抽樣定理
4.11相關(guān)分析與譜分析
4.11.1相關(guān)函數(shù)
4.11.2相關(guān)定理.能量譜密度與功率譜密度
4.11.3系統(tǒng)的相關(guān)分析和譜分析
習(xí)題
第五章離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)頻域分析
5.1引言
5.2離散傅里葉級(jí)數(shù)(DFS)
5.2.1離散周期信號(hào)的表示
5.2.2離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)系數(shù)的確定
5.2.3離散傅里葉級(jí)數(shù)的主要性質(zhì)
5.3離散時(shí)間傅里葉變換(DTFT)
5.3.1非周期序列的表示
5.3.2周期序列的離散時(shí)間傅里葉變換
5.3.3離散時(shí)間傅里葉變換性質(zhì)
5.4離散時(shí)間系統(tǒng)頻域分析
5.4.1系統(tǒng)響應(yīng)的頻域表示
5.4.2頻率響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)的計(jì)算
5.4.3濾波特性
5.5幾種傅里葉變換的關(guān)系
5.5.1連續(xù)時(shí)間傅里葉變換(CTFT)
5.5.2連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)(CTFS)
5.5.3離散時(shí)間傅里葉變換(DTFT)
5.5.4離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)(DTFS)
5.6離散傅里葉變換(DFT)
5.6.1從DFS引出DFT
5.6.2離散傅里葉變換(DFT)的性質(zhì)
習(xí)題
第六章連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)復(fù)頻域分析
6.1拉普拉斯變換
6.1.1拉氏變換的定義
6.1.2拉普拉斯變換的收斂域
6.1.3常用信號(hào)的拉氏變換
6.2拉普拉斯變換的性質(zhì)
6.3拉普拉斯反變換
6.4雙邊拉普拉斯變換
6.5系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
6.5.1微分方程的變換解
6.5.2電路系統(tǒng)的分析
6.5.3系統(tǒng)函數(shù)和零狀態(tài)響應(yīng)的5域分析法
6.6拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
習(xí)題
第七章Z變換
7.1引言
7.2Z變換的定義
7.2.1單邊Z變換
7.2.2Z變換與傅里葉變換的關(guān)系
7.2.3Z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系
7.2.4S平面與Z平面的映射關(guān)系
7.3Z變換的收斂
7.4Z反變換
7.4.1圍線積分與極點(diǎn)留數(shù)法
7.4.2冪級(jí)數(shù)展開法
7.4.3部分分式展開法
7.5由零極點(diǎn)圖確定傅里葉變換的幾何求值法
7.5.1一階系統(tǒng)
7.5.2二階系統(tǒng)
7.6Z變換的性質(zhì)
7.6.1線性
7.6.2時(shí)移性質(zhì)
7.6.3單邊Z變換的時(shí)移性質(zhì)
7.6.4頻移性質(zhì)
7.6.5序列指數(shù)加權(quán)(z域尺度變換)
7.6.6序列線性加權(quán)(z域微分)
7.6.7初值定理
7.6.8終值定理
7.6.9時(shí)域卷積定理
7.6.10序列相乘(z域卷積定理)
7.6.11帕斯瓦爾定理
7.7利用Z變換分析線性時(shí)不變離散時(shí)間系統(tǒng)
7.7.1由線性常系數(shù)差分方程描述的系統(tǒng)
7.7.2互連系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
7.8數(shù)字濾波器
7.8.1數(shù)字濾波器的基本原理
7.8.2數(shù)字濾波器的構(gòu)成
7.8.3數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
習(xí)題
第八章系統(tǒng)函數(shù)分析
8.1系統(tǒng)的極點(diǎn)和零點(diǎn)
8.2系統(tǒng)的穩(wěn)定性
8.2.1定義
8.2.2系統(tǒng)穩(wěn)定性與極點(diǎn)位置的關(guān)系
8.2.3勞斯一霍爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)
8.3信號(hào)流圖和Mason公式
8.3.1信號(hào)流圖
8.3.2流圖代數(shù)
8.3.3Mason公式
8.4系統(tǒng)模擬
8.4.1連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的模擬
8.4.2離散時(shí)間系統(tǒng)的模擬
8.5連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的離散化處理
8.5.1脈沖響應(yīng)不變法
8.5.2向后差分近似法
8.5.3雙線性變換法
習(xí)題
第九章?tīng)顟B(tài)變量分析
9.1系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)變量
9.2狀態(tài)方程與輸出方程
9.3狀態(tài)方程的建立
9.3.1從電路系統(tǒng)求狀態(tài)方程
9.3.2從微分方程(或差分方程)建立狀態(tài)方程
9.3.3從信號(hào)流圖建立狀態(tài)方程
9.4狀態(tài)方程與輸出方程的解法
9.4.1連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的解法
9.4.2離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的解法
9.5根據(jù)狀態(tài)方程判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性
9.5.1連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的穩(wěn)定性
9.5.2離散時(shí)間系統(tǒng)的穩(wěn)定性
9.6系統(tǒng)的可控性和可測(cè)性
9.6.1系統(tǒng)的可控性
9.6.2系統(tǒng)的可測(cè)性
9.7狀態(tài)矢量的線性變換
9.7.1線性變換下系統(tǒng)函數(shù)矩陣的不變性
9.7.2A矩陣的對(duì)角化
習(xí)題
附錄
附錄1部分分式展開
附錄2克雷一哈密頓定理
附錄3沖激響應(yīng)表
附錄4離散時(shí)間系統(tǒng)的單位樣值響應(yīng)
附錄5卷積性質(zhì)表
附錄6離散卷積性質(zhì)表
附錄7傅里葉變換性質(zhì)表
附錄8單邊拉普拉斯變換性質(zhì)表
附錄9雙邊拉普拉斯變換性質(zhì)表
附錄10Z變換性質(zhì)表
附錄11卷積表
附錄12傅里葉變換表
附錄13單邊拉普拉斯變換表
附錄14Z變換表
參考文獻(xiàn)