信號(hào)與線性系統(tǒng)分析（原書第2版）

譯者序
前言
教學(xué)計(jì)劃
第一部分 基本概念
第1章 信號(hào)與系統(tǒng)
1.1 基本定義
1.2 數(shù)學(xué)模型
1.3 連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)
1.4 小結(jié)
關(guān)鍵概念
第2章 信號(hào)與系統(tǒng)的特性及模型
2.1 信號(hào)的基本運(yùn)算
2.1.1 時(shí)域尺度變換
2.1.2 時(shí)域反轉(zhuǎn)
2.1.3 時(shí)移
2.1.4 混合運(yùn)算
2.2 信號(hào)的特性
2.2.1 確定性信號(hào)
2.2.2 簡(jiǎn)單定義和分段定義的信號(hào)
2.2.3 偶信號(hào)和奇信號(hào)
2.2.4 量化信號(hào)
2.2.5 周期信號(hào)和非周期信號(hào)
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(shí)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(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)
第3章 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的時(shí)域表示
3.1 正弦信號(hào)和復(fù)指數(shù)信號(hào)
3.2 指數(shù)信號(hào)
3.3 奇異函數(shù)信號(hào)
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(hào)
3.3.4 沖激函數(shù)的積分
3.4 信號(hào)能量和功率
3.5 信號(hào)的廣義傅里葉級(jí)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(shí)間系統(tǒng)的時(shí)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(shí)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(duì)正弦輸入的響應(yīng)
4.4 連續(xù)卷積的計(jì)算和性質(zhì)
4.4.1 連續(xù)卷積的計(jì)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(shí)間信號(hào)的頻域表示
5.1 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的頻譜和帶寬
5.1.1 幅度譜和相位譜
5.1.2 信號(hào)帶寬
5.2 信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
5.2.1 在某區(qū)間上信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
5.2.2 周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
5.3 周期信號(hào)的幅度譜和相位譜
5.3.1 周期信號(hào)的頻譜計(jì)算和頻譜性質(zhì)
5.3.2 周期信號(hào)頻譜信息中的信號(hào)功率
5.4 非周期能量信號(hào)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(jì)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(hào)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(hào)的傅里葉變換和頻譜
5.5.3 周期信號(hào)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(shí)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(shí)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(jì)算和定理
7.2.1 簡(jiǎn)單信號(hào)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(jì)算
7.3.1 有理函數(shù)的逆變換
7.3.2 變換式極點(diǎn)和信號(hào)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(jì)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(shí)間濾波器
8.1 無(wú)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?yàn)V波器的設(shè)計(jì)
8.4.1 低通濾波器的設(shè)計(jì)
8.4.2 帶通濾波器的設(shè)計(jì)
8.4.3 巴特沃斯和切比雪夫?yàn)V波器的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)
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(shí)間信號(hào)的采樣
9.1 理想采樣和采樣定理
9.2 實(shí)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(shí)間信號(hào)和系統(tǒng)
第10章 離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域表示
10.1 正弦信號(hào)和復(fù)指數(shù)信號(hào)
10.2 指數(shù)信號(hào)
10.3 單位階躍、單位斜坡和單位沖激信號(hào)
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(hào)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(shí)間系統(tǒng)的時(shí)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(shí)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(hào)為正弦信號(hào)時(shí)的系統(tǒng)響應(yīng)
11.5 離散卷積的計(jì)算和性質(zhì)
11.5.1 離散卷積的計(jì)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(shí)間信號(hào)的頻域表示
12.1 離散時(shí)間信號(hào)的頻譜和帶寬
12.1.1 幅度譜和相位譜
12.1.2 信號(hào)帶寬
12.2 周期信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)和頻譜
12.2.1 信號(hào)在某一區(qū)間內(nèi)的離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)表示
12.2.2 周期信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)表示
12.2.3 周期信號(hào)的幅度譜和相位譜
12.3 能量信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉變換和頻譜
12.3.1 離散時(shí)間傅里葉變換的求解
12.3.2 離散時(shí)間傅里葉逆變換
12.3.3 能量譜密度
12.3.4 有關(guān)頻譜計(jì)算的實(shí)例
12.3.5 離散時(shí)間傅里葉變換和離散時(shí)間信號(hào)頻譜的性質(zhì)
12.4 非能量信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉變換和頻譜
12.4.1 非能量信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉變換和頻譜
12.4.2 周期信號(hào)的離散時(shí)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(shí)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(shí)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(jì)算和相關(guān)定理
14.2.1 簡(jiǎn)單信號(hào)的z變換
14.2.2 相關(guān)定理
14.3 z逆變換的計(jì)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(diǎn)和信號(hào)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(jì)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(shí)間系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和離散時(shí)間濾波器
15.1 系統(tǒng)類型
15.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
15.2.1 直接實(shí)現(xiàn)
15.2.2 串聯(lián)實(shí)現(xiàn)和并聯(lián)實(shí)現(xiàn)
15.3 IIR濾波器設(shè)計(jì)
15.3.1 時(shí)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(jì)
15.4.1 時(shí)域響應(yīng)匹配法
15.4.2 頻率響應(yīng)匹配——傅里葉級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)法
15.4.3 窗函數(shù)的應(yīng)用
15.4.4 FIR和IIR濾波器設(shè)計(jì)過(guò)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(guò)程
16.1.2 IDFT的推導(dǎo)過(guò)程
16.1.3 離散傅里葉變換對(duì)
16.1.4 DFT變換計(jì)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(duì)稱性質(zhì)
16.3 窗函數(shù)在DFT計(jì)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(jì)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(shí)間信號(hào)濾波
16.7.1 實(shí)現(xiàn)過(guò)程分析
16.7.2 選擇保留的實(shí)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(jì)算實(shí)例
16.8.4 計(jì)算時(shí)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(hào)之和
附錄B 數(shù)學(xué)用表
附錄C 變換表
索引