信號與系統(tǒng)分析基礎

第1章　信號與系統(tǒng)的基本概念
1.1　概述
1.2　信號的分類
1.2.1　確定性信號與隨機信號
1.2.2　連續(xù)信號與離散信號
1.2.3　周期信號與非周期信號
1.2.4　能量有限信號與能量無限信號
1.3　某些典型信號
1.3.1　典型的連續(xù)信號
1.3.2　某些典型的離散信號
1.4　奇異信號
1.4.1　斜變信號R(t)
1.4.2　單位階躍信號u(t)
1.4.3　符號函數(shù)sgnt
1.4.4　單位沖激信號 (t)
1.4.5　單位沖激偶函數(shù)　(t)
1.5　連續(xù)信號的時域分解
1.5.1　分解成矩形脈沖序列
1.5.2　分解為正交函數(shù)分量
1.6　系統(tǒng)的描述
1.6.1　連續(xù)時間系統(tǒng)的描述
1.6.2　離散時間系統(tǒng)的描述
1.7　系統(tǒng)的分類
1.7.1　連續(xù)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)
1.7.2　動態(tài)系統(tǒng)與即時系統(tǒng)
1.7.3　時不變系統(tǒng)與時變系統(tǒng)
1.7.4　線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)
1.7.5　集總參數(shù)系統(tǒng)與分布參數(shù)系統(tǒng)
1.7.6　因果系統(tǒng)與非因果系統(tǒng)
習題
第2章　線性時不變系統(tǒng)的時域分析
2.1　概述
2.2　單輸入單輸出連續(xù)系統(tǒng)的時域分析
2.2.1　系統(tǒng)的微分方程及其經(jīng)典解
2.2.2　零輸入響應與零狀態(tài)響應
2.3　單輸入單輸出離散系統(tǒng)的時域分析
2.3.1　系統(tǒng)的差分方程的建立
2.3.2　差分方程的迭代解法
2.3.3　差分方程的經(jīng)典解
2.3.4　零輸入響應與零狀態(tài)響應
2.4　系統(tǒng)的單位沖激響應與單位樣值響應
2.4.1　連續(xù)系統(tǒng)的單位沖激響應的確定
2.4.2　離散系統(tǒng)單位樣值響應的確定
2.5　卷積積分
2.5.1　利用卷積積分計算系統(tǒng)的零狀態(tài)響應
2.5.2　卷積的圖解說明
2.5.3　卷積的性質(zhì)
2.6　卷積和
2.6.1　卷積和
2.6.2　卷積和的圖解說明
2.7　系統(tǒng)狀態(tài)方程的時域分析
2.7.1　連續(xù)時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的時域解法
2.7.2　離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的時域求解
習題
第3章　傅里葉變換
3.1　概述
3.2　傅里葉變換
3.2.1　周期信號的頻譜
3.2.2　非周期信號的傅里葉變換
3.2.3　常用非周期信號的傅里葉變換
3.2.4　奇異函數(shù)的傅里葉變換
3.3　傅里葉變換的性質(zhì)
3.4　卷積定理
3.4.1　時域卷積定理
3.4.2　頻域卷積定理
3.5　周期信號的傅里葉變換
3.6　抽樣信號的傅里葉變換與抽樣定理
3.6.1　抽樣信號及其頻譜
3.6.2　抽樣定理
3.7　測不準原理
3.8　短時傅里葉變換
3.8.1　短時傅里葉變換的定義與性質(zhì)
3.8.2　短時傅里葉變換的時間分辨率與頻率分辨率
習題
第4章　離散傅里葉變換與快速傅里葉變換
4.1　概述
4.2　離散傅里葉變換
4.3　離散傅里葉變換的性質(zhì)
4.3.1　線性特性
4.3.2　圓周移位特性
4.3.3　圓周卷積特性
4.3.4　奇偶性
4.3.5　帕斯瓦爾定理
4.4　快速傅里葉變換
4.5　從傅里葉變換到離散傅里葉變換
4.5.1　從傅里葉變換到離散傅里葉變換
4.5.2　離散傅里葉級數(shù)(DFS)與DFT
4.6　離散傅里葉變換的應用
4.6.1 用FFT做線卷積
4.6.2　用FFT對連續(xù)信號進行譜分析
習題
第5章　拉普拉斯變換和連續(xù)時間系統(tǒng)的s域分析
5.1　概述
5.2　拉普拉斯變換
5.2.1　從傅里葉變換到拉普拉斯變換
5.2.2　拉普拉斯變換的收斂域
5.2.3　常用信號的拉普拉斯變換
5.3　拉普拉斯變換的性質(zhì)
5.3.1　線性特性
5.3.2　時移特性
5.3.3　頻移特性
5.3.4　時域微分與頻域微分特性
5.3.5　時域積分特性
5.3.6　時域卷積特性
5.3.7　初值與終值定理
5.4　拉普拉斯逆變換
5.4.1　部分分式展開法
5.4.2　圍線積分法(留數(shù)法)
5.5　拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系
5.6　用拉普拉斯變換求解線性系統(tǒng)的響應
5.6.1　高階微分方程的復頻域解
5.6.2　狀態(tài)方程的復頻域解法
5.7　連續(xù)時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
5.7.1　單輸入單輸出系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
5.7.2　多輸入多輸出系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)矩陣
5.8　系統(tǒng)函數(shù)零點、極點分布對系統(tǒng)時域特性的影響
5.8.1　H(s)的零點、極點分布與系統(tǒng)沖激響應特性的關(guān)系
5.8.2　H(s)的零點、極點分布與系統(tǒng)響應形式之間的關(guān)系
5.9　系統(tǒng)函數(shù)零點、極點分布與系統(tǒng)頻率響應特性的關(guān)系
5.10　連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
習題
第6章　Z變換及其應用
6.1　概述
6.2　Z變換
6.2.1　Z變換的定義
6.2.2　從抽樣信號的拉普拉斯變換引出Z變換
6.2.3　Z變換的收斂域
6.3　逆Z變換
6.3.1　冪級數(shù)展開法
6.3.2　部分分式法
6.3.3　圍線積分法(留數(shù)法)
6.4　Z變換的性質(zhì)
6.4.1　線性特性
6.4.2　時移特性
6.4.3　Z域微分特性
6.4.4　z域尺度變換特性
6.4.5　時域卷積特性
6.4.6　初值定理
6.4.7　終值定理
6.5　離散系統(tǒng)的z域分析
6.5.1　用Z變換求解線性離散系統(tǒng)的響應
6.5.2　離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)
6.5.3　系統(tǒng)函數(shù)的零點、極點分布與單位樣值響應的關(guān)系
6.5.4　離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性
6.6　離散時間傅里葉變換
6.6.1　離散時間傅里葉變換的定義
6.6.2　DTFT與Z變換、傅里葉變換、DFT的關(guān)系
6.6.3　離散時間傅里葉變換的特性
6.7　離散時間系統(tǒng)的頻率響應
6.7.1　離散時間系統(tǒng)的頻率響應
6.7.2　頻率響應特性的幾何確定
習題
第7章　濾波器
7.1　概述
7.2　信號通過線性系統(tǒng)不失真的條件
7.3　理想模擬濾波器
7.3.1　理想模擬濾波器
7.3.2　理想低通濾波器的沖激響應
7.4　物理上可以實現(xiàn)的濾波器頻率特性的約束條件
7.4.1　佩利一維納準則
7.4.2　因果系統(tǒng)頻率響應的實部與虛部的關(guān)系
7.5　模擬濾波器
7.5.1　巴特沃茲濾波器頻率響應的分析
7.5.2　模擬濾波器逼近應用舉例
7.6　數(shù)字濾波器
7.6.1　數(shù)字濾波器的基本原理
7.6.2　FIR與IIR濾波器的特性
7.6.3　從模擬濾波器的H(s)到數(shù)字濾波器的H(z)
習題
第8章　隨機信號分析基礎
8.1　隨機過程與隨機信號的概念
8.2　隨機信號的統(tǒng)計特性
8.2.1　隨機信號的概率密度函數(shù)
8.2.2　平穩(wěn)隨機過程的概率密度函數(shù)
8.2.3　隨機信號的數(shù)字特征
8.3　隨機信號的相關(guān)函數(shù)
8.3.1　相關(guān)函數(shù)的定義
8.3.2　相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)
8.3.3　相關(guān)函數(shù)與卷積的關(guān)系
8.4　隨機信號的功率譜密度
8.4.1　功率譜密度的定義
8.4.2　功率譜的性質(zhì)
8.4.3　互譜密度
8.5　單輸入單輸出線性時不變系統(tǒng)對隨機信號的響應
8.5.1　線性系統(tǒng)輸出的均值與均方
8.5.2　線性系統(tǒng)輸出的自相關(guān)函數(shù)
8.5.3　線性系統(tǒng)輸出的譜密度
8.5.4　輸入輸出之間的互相關(guān)與互譜密度
習題
參考文獻