信號與線性系統(tǒng)分析（原書第2版）

譯者序
前言
教學(xué)計劃
第一部分 基本概念
第1章 信號與系統(tǒng)
1.1 基本定義
1.2 數(shù)學(xué)模型
1.3 連續(xù)時間和離散時間信號與系統(tǒng)
1.4 小結(jié)
關(guān)鍵概念
第2章 信號與系統(tǒng)的特性及模型
2.1 信號的基本運算
2.1.1 時域尺度變換
2.1.2 時域反轉(zhuǎn)
2.1.3 時移
2.1.4 混合運算
2.2 信號的特性
2.2.1 確定性信號
2.2.2 簡單定義和分段定義的信號
2.2.3 偶信號和奇信號
2.2.4 量化信號
2.2.5 周期信號和非周期信號
2.3 系統(tǒng)表示和模型
2.3.1 系統(tǒng)表示
2.3.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.4 系統(tǒng)特性
2.4.1 集總參數(shù)系統(tǒng)和分布參數(shù)系統(tǒng)
2.4.2 系統(tǒng)的記憶
2.4.3 因果系統(tǒng)
2.4.4 系統(tǒng)階數(shù)
2.4.5 線性系統(tǒng)
2.4.6 時不變系統(tǒng)
2.4.7 系統(tǒng)穩(wěn)定性
2.5 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第二部分 連續(xù)時間信號和系統(tǒng)
第3章 連續(xù)時間信號的時域表示
3.1 正弦信號和復(fù)指數(shù)信號
3.2 指數(shù)信號
3.3 奇異函數(shù)信號
3.3.1 沖激函數(shù)
3.3.2 單位沖激函數(shù)
3.3.3 沖激函數(shù)的性質(zhì)和符號
3.3.4 沖激函數(shù)的積分
3.4 信號能量和功率
3.5 信號的廣義傅里葉級數(shù)表示
3.6 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第4章 連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析
4.1 求解系統(tǒng)方程
4.2 系統(tǒng)沖激響應(yīng)
4.3 線性時不變系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)：疊加積分
4.3.1 疊加積分
4.3.2 因果系統(tǒng)
4.3.3 系統(tǒng)對正弦輸入的響應(yīng)
4.4 連續(xù)卷積的計算和性質(zhì)
4.4.1 連續(xù)卷積的計算
4.4.2 連續(xù)卷積的性質(zhì)
4.5 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第5章 連續(xù)時間信號的頻域表示
5.1 連續(xù)時間信號的頻譜和帶寬
5.1.1 幅度譜和相位譜
5.1.2 信號帶寬
5.2 信號的傅里葉級數(shù)表示
5.2.1 在某區(qū)間上信號的傅里葉級數(shù)表示
5.2.2 周期信號的傅里葉級數(shù)表示
5.3 周期信號的幅度譜和相位譜
5.3.1 周期信號的頻譜計算和頻譜性質(zhì)
5.3.2 周期信號頻譜信息中的信號功率
5.4 非周期能量信號的傅里葉變換和頻譜
5.4.1 傅里葉變換的求解
5.4.2 能量譜密度和頻譜計算的例子
5.4.3 傅里葉變換和頻譜的性質(zhì)
5.4.4 傅里葉變換定理
5.5 非能量信號的傅里葉變換和頻譜
5.5.1 傅里葉變換的極限形式
5.5.2 特定信號的傅里葉變換和頻譜
5.5.3 周期信號的傅里葉變換和頻譜
5.5.4 功率譜密度
5.6 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第6章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析
6.1 系統(tǒng)頻率響應(yīng)
6.1.1 頻率響應(yīng)的特性
6.1.2 系統(tǒng)帶寬
6.2 頻率響應(yīng)的確定
6.2.1 由系統(tǒng)微分方程確定頻率響應(yīng)
6.2.2 利用相量概念確定頻率響應(yīng)
6.3 電路的頻率響應(yīng)
6.4 相位延遲和群延遲
6.4.1 相位延遲
6.4.2 群延遲
6.5 幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)的波特圖
6.6 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第7章 利用拉普拉斯變換分析連續(xù)時間系統(tǒng)
7.1 拉普拉斯變換
7.1.1 雙邊拉普拉斯變換
7.1.2 單邊拉普拉斯變換
7.2 拉普拉斯變換的計算和定理
7.2.1 簡單信號的拉普拉斯變換
7.2.2 拉普拉斯變換的定理
7.3 拉普拉斯逆變換的計算
7.3.1 有理函數(shù)的逆變換
7.3.2 變換式極點和信號形式
7.4 線性微分積分方程的拉普拉斯變換求解
7.5 電路的拉普拉斯變換求解
7.6 系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)
7.6.1 轉(zhuǎn)移函數(shù)的計算
7.6.2 轉(zhuǎn)移函數(shù)和系統(tǒng)響應(yīng)特征的關(guān)系
7.7 利用轉(zhuǎn)移函數(shù)確定系統(tǒng)穩(wěn)定性和頻率響應(yīng)
7.7.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性
7.7.2 系統(tǒng)頻率響應(yīng)
7.8 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第8章 連續(xù)時間濾波器
8.1 無失真?zhèn)鬏?
8.2 理想濾波器
8.3 理想濾波器的近似
8.3.1 理想幅度響應(yīng)的近似
8.3.2 其他低通近似
8.3.3 高通、帶通和帶阻的近似
8.4 巴特沃斯濾波器和切比雪夫濾波器的設(shè)計
8.4.1 低通濾波器的設(shè)計
8.4.2 帶通濾波器的設(shè)計
8.4.3 巴特沃斯和切比雪夫濾波器的計算機(jī)設(shè)計
8.5 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第9章 連續(xù)時間信號的采樣
9.1 理想采樣和采樣定理
9.2 實際的采樣效果
9.3 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第三部分 離散時間信號和系統(tǒng)
第10章 離散時間信號的時域表示
10.1 正弦信號和復(fù)指數(shù)信號
10.2 指數(shù)信號
10.3 單位階躍、單位斜坡和單位沖激信號
10.3.1 單位階躍序列和單位斜坡序列
10.3.2 單位沖激序列
10.4 信號能量和功率
10.5 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第11章 離散時間系統(tǒng)的時域分析
11.1 系統(tǒng)方程的解
11.2 系統(tǒng)方程的遞歸解法
11.3 系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)
11.4 線性時不變系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng):疊加和
11.4.1 疊加和
11.4.2 因果系統(tǒng)
11.4.3 輸入信號為正弦信號時的系統(tǒng)響應(yīng)
11.5 離散卷積的計算和性質(zhì)
11.5.1 離散卷積的計算
11.5.2 離散卷積的有關(guān)性質(zhì)
11.6 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第12章 離散時間信號的頻域表示
12.1 離散時間信號的頻譜和帶寬
12.1.1 幅度譜和相位譜
12.1.2 信號帶寬
12.2 周期信號的離散時間傅里葉級數(shù)和頻譜
12.2.1 信號在某一區(qū)間內(nèi)的離散時間傅里葉級數(shù)表示
12.2.2 周期信號的離散時間傅里葉級數(shù)表示
12.2.3 周期信號的幅度譜和相位譜
12.3 能量信號的離散時間傅里葉變換和頻譜
12.3.1 離散時間傅里葉變換的求解
12.3.2 離散時間傅里葉逆變換
12.3.3 能量譜密度
12.3.4 有關(guān)頻譜計算的實例
12.3.5 離散時間傅里葉變換和離散時間信號頻譜的性質(zhì)
12.4 非能量信號的離散時間傅里葉變換和頻譜
12.4.1 非能量信號的離散時間傅里葉變換和頻譜
12.4.2 周期信號的離散時間傅里葉變換和頻譜
12.4.3 功率譜密度
12.5 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第13章 離散時間系統(tǒng)的頻域分析
13.1 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
13.1.1 頻率響應(yīng)的特征
13.1.2 系統(tǒng)帶寬
13.2 頻率響應(yīng)的確定
13.2.1 系統(tǒng)的差分方程
13.2.2 系統(tǒng)表示
13.3 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第14章 離散時間系統(tǒng)的z變換分析
14.1 z變換
14.1.1 雙邊z變換
14.1.2 單邊z變換
14.2 z變換的計算和相關(guān)定理
14.2.1 簡單信號的z變換
14.2.2 相關(guān)定理
14.3 z逆變換的計算
14.3.1 關(guān)于z-1的有理函數(shù)的z逆變換
14.3.2 z變換的極點和信號形式
14.4 線性差分方程的z變換解
14.5 系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)
14.5.1 轉(zhuǎn)移函數(shù)的計算
14.5.2 轉(zhuǎn)移函數(shù)和系統(tǒng)響應(yīng)特征的關(guān)系
14.6 轉(zhuǎn)移函數(shù)在確定系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)頻率響應(yīng)中的應(yīng)用
14.6.1 系統(tǒng)的穩(wěn)定性
14.6.2 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)
14.7 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第15章 離散時間系統(tǒng)的實現(xiàn)和離散時間濾波器
15.1 系統(tǒng)類型
15.2 系統(tǒng)實現(xiàn)
15.2.1 直接實現(xiàn)
15.2.2 串聯(lián)實現(xiàn)和并聯(lián)實現(xiàn)
15.3 IIR濾波器設(shè)計
15.3.1 時域響應(yīng)匹配
15.3.2 頻率響應(yīng)匹配
15.4 FIR濾波器設(shè)計
15.4.1 時域響應(yīng)匹配法
15.4.2 頻率響應(yīng)匹配——傅里葉級數(shù)設(shè)計法
15.4.3 窗函數(shù)的應(yīng)用
15.4.4 FIR和IIR濾波器設(shè)計過程的比較
15.5 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
第16章 離散傅里葉變換
16.1 離散傅里葉變換和離散傅里葉逆變換
16.1.1 DFT的推導(dǎo)過程
16.1.2 IDFT的推導(dǎo)過程
16.1.3 離散傅里葉變換對
16.1.4 DFT變換計算舉例
16.2 離散傅里葉變換的特征和性質(zhì)
16.2.1 一般特征
16.2.2 對稱性質(zhì)
16.3 窗函數(shù)在DFT計算中的應(yīng)用
16.4 離散傅里葉變換的參數(shù)選擇
16.5 離散傅里葉變換定理
16.6 利用DFT計算離散卷積
16.6.1 循環(huán)卷積
16.6.2 離散卷積
16.7 利用DFT進(jìn)行離散時間信號濾波
16.7.1 實現(xiàn)過程分析
16.7.2 選擇保留的實現(xiàn)
16.8 快速傅里葉變換
16.8.1 算法的推導(dǎo)
16.8.2 FFT逆變換
16.8.3 FFT計算實例
16.8.4 計算時間的比較
16.9 小結(jié)
關(guān)鍵概念
習(xí)題
上機(jī)習(xí)題
附錄
附錄A 周期信號之和
附錄B 數(shù)學(xué)用表
附錄C 變換表
索引