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出版时间:2024-02-05

出版社:高等教育出版社

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  • 高等教育出版社
  • 9787040607512
  • 1版
  • 511707
  • 46251911-7
  • 平装
  • 16开
  • 2024-02-05
  • 730
  • 492
  • 电子信息类
  • 本科
内容简介

本书以信号观测的两种方式和系统分析的三步走策略,从时域和频域两大观测视角,分五篇、十二章逐级递进,深入浅出地分析信号与系统的两条关联主线,介绍和诠释信号与系统的基本理论、分析方法和应用与拓展,强化章节导引和同类归集,注重数学含义与物理意义、理论方法与工程应用、主干内容与前沿知识的紧密结合,着力构建逻辑清晰的信号与系统知识架构,利于读者理解、掌握和运用。

本书可作为电子信息类和电气类相关专业的课程教材,也可作为信息类学科考研读者以及从事信息获取、转换、传输和处理等工作的研究生、科研和工程技术人员更好地理解和运用信号与系统知识的参考书。

目录

 前辅文
 序篇 基本概念
  第一章 信号的基本概念
   1.1 信号的观测与表征
    1.1.1 信号的观测
     1.1.1.1 信号的时域和频域图像
     1.1.1.2 电信号的观测仪器和原理
     1.1.1.3 信号与系统的频率特性
    1.1.2 信号的表征
     1.1.2.1 信号变量和取值的量纲
     1.1.2.2 信号的符号和公式表征
     1.1.2.3 信号的图形化表征方法
    1.1.3 信号的参数
     1.1.3.1 时间参数
     1.1.3.2 频率参数
     1.1.3.3 时序参数
     1.1.3.4 频序参数
     1.1.3.5 能量和功率参数
   1.2 信号属性与分类
    1.2.1 时域分类
     1.2.1.1 连续时间信号和离散时间信号
     1.2.1.2 周期信号与非周期信号
     1.2.1.3 单边/双边和有限时宽信号
     1.2.1.4 因果信号与非因果信号
     1.2.1.5 奇信号与偶信号
     1.2.1.6 不同时域类型信号的相互转化
    1.2.2 频域分类
     1.2.2.1 带限信号
     1.2.2.2 带通信号
    1.2.3 值域分类
     1.2.3.1 确知信号与随机信号
     1.2.3.2 实信号与复信号
     1.2.3.3 模拟信号与数字信号
     1.2.3.4 有界信号与无界信号
     1.2.3.5 不同值域分类信号的相互转化
    1.2.4 可积性分类
     1.2.4.1 周期绝对可积信号
     1.2.4.2 绝对可积信号
     1.2.4.3 加权绝对可积信号
     1.2.4.4 不同的可积信号间的关系
   1.3 常用信号与基本信号集
    1.3.1 冲激信号与阶跃信号
     1.3.1.1 离散时间冲激信号与阶跃信号
     1.3.1.2 连续时间阶跃信号与冲激信号
    1.3.2 复正弦信号与复指数信号
     1.3.2.1 连续时间复正弦信号与复指数信号
     1.3.2.2 离散时间复正弦信号与复指数信号
   1.4 信号的合成
    1.4.1 信号合成的结构与实质
     1.4.1.1 加性合成与乘性合成
     1.4.1.2 线性组合与跨域转换
    1.4.2 信号合成的类型与形式
     1.4.2.1 时分和频分信号合成
     1.4.2.2 信号合成的不同形式
   1.5 信号的分解
    1.5.1 信号分解的结构与实质
     1.5.1.1 加性分解与乘性分解
     1.5.1.2 线性组合与跨域转换
    1.5.2 信号分解的类型与形式
     1.5.2.1 正交分解的作用意义
     1.5.2.2 信号分解的不同形式
   习题一
  第二章 系统的基本概念
   2.1 系统及表示
    2.1.1 系统的表示方法
    2.1.2 系统的数学模型
   2.2 系统的分类
    2.2.1 连续时间系统和离散时间系统
    2.2.2 记忆系统
    2.2.3 可逆系统
    2.2.4 因果系统
    2.2.5 稳定系统
    2.2.6 线性系统
    2.2.7 时不变系统
    2.2.8 线性时不变系统
    2.2.9 连续/离散系统和离散/连续系统
   2.3 系统的互联
    2.3.1 系统的同类互联
    2.3.2 系统的异类互联
   2.4 线性时不变系统响应的求解和分析思路
    2.4.1 基于微分和差分方程求解的分析方法
     2.4.1.1 离散时间系统响应的求解
     2.4.1.2 连续时间系统响应的求解
    2.4.2 基于激励分解和响应合成的分析方法
     2.4.2.1 系统响应分析的基本思路
     2.4.2.2 基本信号的选择
     2.4.2.3 系统的频率响应特性
   习题二
 上篇 时域分析
  第三章 信号的时域分析
   3.1 信号的时间变换
    3.1.1 时移
    3.1.2 时间反转
    3.1.3 时间尺度变换
     3.1.3.1 连续时间信号的尺度变换
     3.1.3.2 离散时间信号的尺度变换
    3.1.4 线性时间变换
   3.2 信号的时域转换
    3.2.1 微分与滑动积分
     3.2.1.1 信号的微分
     3.2.1.2 信号的滑动积分
    3.2.2 差分与滑动求和
     3.2.2.1 离散时间信号的差分
     3.2.2.2 离散时间信号的滑动求和
   3.3 信号的时域卷积
    3.3.1 卷积的定义
     3.3.1.1 卷积的数学意义
     3.3.1.2 连续时间信号的线性卷积
     3.3.1.3 连续时间信号线性卷积的图解法
     3.3.1.4 离散时间信号的线性卷积
     3.3.1.5 离散时间信号线性卷积的求解
     3.3.1.6 周期信号的卷积
     3.3.1.7 圆周卷积
    3.3.2 卷积的性质
     3.3.2.1 交换律
     3.3.2.2 分配律和结合律
     3.3.2.3 时移性质
     3.3.2.4 连续时间卷积的微分
     3.3.2.5 连续时间卷积的滑动积分
   3.4 信号的奇偶分析
    3.4.1 信号的奇部和偶部
    3.4.2 信号的奇、偶分量比
   3.5 信号的冲激分解
    3.5.1 离散时间信号的冲激分解
    3.5.2 连续时间信号的冲激分解
   习题三
  第四章 系统的时域分析
   4.1 系统响应的时域卷积求解方法
    4.1.1 求解的基本思路
    4.1.2 系统的单位冲激响应和单位阶跃响应
     4.1.2.1 单位冲激响应
     4.1.2.2 单位阶跃响应
     4.1.2.3 两种响应的关系
    4.1.3 输入信号的分解
    4.1.4 系统响应的合成
   4.2 复指数类信号的系统响应
    4.2.1 系统响应的求解
    4.2.2 与单位冲激响应的关系
    4.2.3 系统响应的特点
   4.3 冲激响应与系统特性
    4.3.1 系统的因果性
    4.3.2 系统的记忆性
    4.3.3 系统的稳定性
   4.4 冲激响应与系统互联
    4.4.1 系统的交换律
    4.4.2 系统的分配律
    4.4.3 系统的结合律
    4.4.4 系统的微分、积分性质
   习题四
 中篇 频域分析
  第五章 连续时间信号的频域分析
   5.1 傅里叶级数及其收敛性
    5.1.1 傅里叶级数的公式与含义
     5.1.1.1 展开公式与系数公式
     5.1.1.2 展开公式的含义与实例
     5.1.1.3 系数公式的含义与实例
    5.1.2 傅里叶级数的意义与作用
    5.1.3 傅里叶级数的复平面表征
     5.1.3.1 傅里叶级数展开公式的表现
     5.1.3.2 傅里叶级数的系数公式的表现
     5.1.3.3 傅里叶级数谐波幅度和相位的作用
     5.1.3.4 傅里叶级数与平面上封闭曲线的关系
    5.1.4 傅里叶级数的收敛性
   5.2 傅里叶级数的性质
    5.2.1 线性性质
    5.2.2 时移性质
    5.2.3 时间反转
    5.2.4 尺度变换
    5.2.5 乘积性质
    5.2.6 共轭性质
    5.2.7 时域微分
    5.2.8 时域积分
    5.2.9 帕塞瓦尔定理
    5.2.10 性质和典型变换对汇总表
   5.3 傅里叶变换及其收敛性
    5.3.1 傅里叶变换的公式与含义
     5.3.1.1 反变换公式与正变换公式
     5.3.1.2 反变换公式的含义与实例
     5.3.1.3 正变换公式的含义与实例
    5.3.2 傅里叶变换与傅里叶级数
     5.3.2.1 周期信号的傅里叶变换与级数等价性
     5.3.2.2 傅里叶级数系数的傅里叶变换求解法
    5.3.3 傅里叶变换的收敛性
   5.4 傅里叶变换的性质
    5.4.1 线性性质
    5.4.2 对偶性质
    5.4.3 平移性质
     5.4.3.1 时移性质
     5.4.3.2 频移性质
    5.4.4 时间反转性质
    5.4.5 尺度变换性质
    5.4.6 共轭性质
    5.4.7 卷积与乘积性质
    5.4.8 微分性质
     5.4.8.1 时域微分性质
     5.4.8.2 频域微分性质
    5.4.9 积分性质
     5.4.9.1 时域积分性质
     5.4.9.2 频域积分性质
    5.4.10 帕塞瓦尔定理
    5.4.11 性质和变换对汇总
   习题五
  第六章 离散时间信号的频域分析
   6.1 周期信号的离散时间傅里叶级数及条件
    6.1.1 离散时间傅里叶级数的定义
    6.1.2 离散时间傅里叶级数的理解
    6.1.3 离散时间傅里叶级数的收敛
   6.2 周期信号的离散时间傅里叶级数性质
    6.2.1 乘积性质
    6.2.2 差分性质
    6.2.3 帕塞瓦尔定理
    6.2.4 离散时间傅里叶级数的性质和基本变换对列表
   6.3 离散时间傅里叶变换及条件
    6.3.1 非周期信号的离散时间傅里叶变换
    6.3.2 周期信号的离散时间傅里叶变换
    6.3.3 离散时间傅里叶变换的理解
    6.3.4 离散时间傅里叶变换的收敛
   6.4 离散时间傅里叶变换的性质
    6.4.1 线性性质
    6.4.2 时移性质
    6.4.3 频移性质
    6.4.4 时间反转
    6.4.5 时域扩展
    6.4.6 共轭性质
    6.4.7 时域差分与累加性质
     6.4.7.1 差分性质
     6.4.7.2 累加性质
    6.4.8 频域微分性质
    6.4.9 乘积性质
    6.4.10 帕塞瓦尔定理
    6.4.11 离散时间傅里叶变换的性质和基本变换对列表
   习题六
  第七章 系统的频域分析
   7.1 复正弦信号的LTI系统响应
    7.1.1 连续时间复正弦信号的系统响应
    7.1.2 离散时间复正弦信号的系统响应
   7.2 LTI系统的频域分析方法
    7.2.1 连续时间系统的频域分析
     7.2.1.1 连续时间周期信号系统的频域分析
     7.2.1.2 连续时间非周期信号系统的频域分析
     7.2.1.3 由线性常系数微分方程导出系统频率响应
    7.2.2 离散时间系统的频域分析
     7.2.2.1 离散时间周期信号系统的频域分析
     7.2.2.2 离散时间非周期信号系统的频域分析
     7.2.2.3 由线性常系数差分方程导出系统频率响应
   7.3 LTI系统的频率特性与滤波作用
    7.3.1 频率特性
    7.3.2 滤波作用
    7.3.3 相位特性
    7.3.4 频率成形滤波器
    7.3.5 频率选择性滤波器
    7.3.6 实际滤波器
   7.4 采样过程的频域分析
    7.4.1 信号采样定理
     7.4.1.1 带限信号采样定理
     7.4.1.2 带通信号采样定理
    7.4.2 信号的采样与恢复
     7.4.2.1 冲激串采样与恢复
     7.4.2.2 脉冲串采样与恢复
     7.4.2.3 实际信号的采样
   习题七
 下篇 复频域分析
  第八章 连续时间信号的复频域分析
   8.1 拉普拉斯变换及其收敛性
    8.1.1 拉普拉斯变换的公式与含义
     8.1.1.1 反变换公式与正变换公式
     8.1.1.2 反变换公式的含义
     8.1.1.3 正变换公式的含义
     8.1.1.4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
    8.1.2 拉普拉斯变换的收敛域
     8.1.2.1 收敛域的含义与表征
     8.1.2.2 拉普拉斯变换的零极点分析
     8.1.2.3 信号特性与收敛域
   8.2 拉普拉斯变换的性质与反变换
    8.2.1 线性性质
    8.2.2 时移性质
    8.2.3 复频域平移
    8.2.4 尺度变换
    8.2.5 共轭性质
    8.2.6 卷积性质
    8.2.7 时域微分和积分性质
    8.2.8 复频域微分和积分性质
    8.2.9 初值定理与终值定理
    8.2.10 反变换的求解方法
     8.2.10.1 留数法
     8.2.10.2 部分分式展开法
    8.2.11 典型性质和变换对列表
   8.3 单边拉普拉斯变换
    8.3.1 单边拉普拉斯变换公式与含义
     8.3.1.1 反变换公式与正变换公式
     8.3.1.2 反变换公式的含义
     8.3.1.3 正变换公式的含义
    8.3.2 单边拉普拉斯变换的性质
     8.3.2.1 主要性质及其特点
     8.3.2.2 典型性质和变换对列表
   习题八
  第九章 离散时间信号的复频域分析
   9.1 z变换及其收敛性
    9.1.1 z变换的公式与含义
     9.1.1.1 反变换公式与正变换公式
     9.1.1.2 反变换公式的含义
     9.1.1.3 正变换公式的含义
     9.1.1.4 z变换与拉普拉斯变换的关系
     9.1.1.5 z变换与离散时间傅里叶变换的关系
    9.1.2 z变换的收敛域
     9.1.2.1 收敛域的含义与表征
     9.1.2.2 z变换的零极点分析
     9.1.2.3 信号特性与收敛域
   9.2 z变换性质及反变换
    9.2.1 线性性质
    9.2.2 时移性质
    9.2.3 z域尺度
    9.2.4 时间反转
    9.2.5 时域扩展
    9.2.6 共轭性质
    9.2.7 卷积性质
    9.2.8 z域微分
    9.2.9 初值定理
    9.2.10 反变换的求解方法
     9.2.10.1 围线积分法(留数法)
     9.2.10.2 部分分式展开法
     9.2.10.3 长除法
    9.2.11 典型性质和变换对列表
   9.3 单边z变换及其性质
    9.3.1 单边z变换公式与含义
     9.3.1.1 反变换公式与正变换公式
     9.3.1.2 反变换公式的含义
     9.3.1.3 正变换公式的含义
    9.3.2 单边z变换的性质
     9.3.2.1 主要性质及其特点
     9.3.2.2 典型性质和变换对列表
   习题九
  第十章 系统的复频域分析
   10.1 复指数信号的LTI系统响应
    10.1.1 连续时间复指数信号的系统响应
    10.1.2 离散时间复指数信号的系统响应
   10.2 LTI系统的复频域分析方法
    10.2.1 连续时间系统的复频域分析
     10.2.1.1 连续时间信号系统响应的复频域求解
     10.2.1.2 由线性常系数微分方程导出系统函数
     10.2.1.3 系统函数的框图表示
    10.2.2 离散时间系统的复频域分析
     10.2.2.1 离散时间信号系统响应的复频域求解
     10.2.2.2 由线性常系数差分方程导出系统函数
     10.2.2.3 系统函数的框图表示
   10.3 全响应的复频域求解方法
    10.3.1 连续时间LTI系统的全响应
    10.3.2 离散时间LTI系统的全响应
   10.4 系统函数与系统特性
    10.4.1 LTI系统的复频域幅相特性
    10.4.2 连续时间系统的系统特性
    10.4.3 离散时间系统的系统特性
   习题十
 尾篇 应用与拓展
  第十一章 综合应用案例
   11.1 周期性与离散性的时频对偶关系
   11.2 线性调频信号与匹配滤波
   11.3 方波脉冲串信号与积累检测及阵列方向图
    11.3.1 脉冲串信号及其频谱
    11.3.2 阵列方向图
   11.4 傅里叶变换性质与图像错位校正
   11.5 傅里叶变换与呼吸心跳生命体征监测
   11.6 带阻滤波器与语音信号去噪
   11.7 傅里叶变换乘积性质与调制和解调
  第十二章 常见分析工具
   12.1 傅里叶级数与变换的应用特点
   12.2 时频分析与参数估计
    12.2.1 概念
    12.2.2 特点
    12.2.3 应用
   12.3 分数阶傅里叶变换与信号去噪
    12.3.1 概念
    12.3.2 特点
    12.3.3 应用
   12.4 小波变换与图像去噪
    12.4.1 概念
    12.4.2 特点
    12.4.3 应用
   12.5 卷积反演与扫描波束锐化
    12.5.1 概念
    12.5.2 方法
    12.5.3 应用
   12.6 希尔伯特变换与信号相位分析
    12.6.1 概念
    12.6.2 特点
    12.6.3 应用
 参考文献