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信號與系統(tǒng) 版權(quán)信息
- ISBN：9787560669403
- 條形碼：9787560669403 ; 978-7-5606-6940-3
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
信號與系統(tǒng) 本書特色
本教材借鑒國內(nèi)外經(jīng)典教材的優(yōu)點，在基本概念、理論和方法的基礎(chǔ)上，注重前后知識的關(guān)聯(lián)性，從信號空間的角度去分析和講解課程中的經(jīng)典定理和方法；在注重從數(shù)學(xué)角度對基本理論進行講解的同時，更強調(diào)概念、理論和方法的物理解釋，并結(jié)合工程應(yīng)用和生活實例去闡述基本理論的內(nèi)涵，使讀者在掌握信號與系統(tǒng)的基本概念、信號的變換域特性分析、系統(tǒng)響應(yīng)時域和變換域分析方法的基礎(chǔ)上，從深層次理解相關(guān)概念、方法及信號與系統(tǒng)的應(yīng)用，增加教材的可讀性與可用性，同時結(jié)合我校公路交通特色，使教材滿足不同層次讀者的需要。
本書在編排中注重如下幾點：
(1) 從連續(xù)到離散，從信號到系統(tǒng)，從時域到變換域。書中對連續(xù)和離散系統(tǒng)分別按照先信號分析后系統(tǒng)分析，從時域分析到變換域分析的邏輯進行論述。這既體現(xiàn)了連續(xù)系統(tǒng)理論與離散系統(tǒng)理論之間的相互關(guān)系，又保證了各自內(nèi)容相對獨立，體現(xiàn)了前后知識的平行性，便于讀者理解和掌握。
(2) 突出系統(tǒng)分析方法的前后相關(guān)性。對系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)，本書從直接計算微分或差分方程出發(fā)，同時強調(diào)如何利用線性時不變系統(tǒng)的性質(zhì)進行求解，逐步過渡到卷積和變換域的分析方法，突出系統(tǒng)響應(yīng)分析過程中各種方法的相關(guān)性，有利于學(xué)生理解和掌握前后知識點的邏輯關(guān)系，提高學(xué)習(xí)效率。
(3) 從信號分解的角度闡述信號與系統(tǒng)的各種分析方法。本書將一個實際的物理信號看作是有限或無限小的信號“細胞”的線性組合，從信號分解的角度講述卷積、連續(xù)傅里葉變換、拉普拉斯變換、離散傅里葉變換及Z變換，便于學(xué)生理解變換域信號分析方法的本質(zhì)，同時加深對線性時不變系統(tǒng)內(nèi)涵的理解。
(4) 例題豐富，便于知識點的學(xué)習(xí)和理解。考慮到信號與系統(tǒng)知識點抽象、理解難度大的問題，書中列舉了大量的例題，以加深學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，進一步培養(yǎng)學(xué)生的認知和自學(xué)能力, 改變單調(diào)閱讀的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
(5) 強調(diào)各種概念、理論和方法的物理解釋。本書結(jié)合工程應(yīng)用以及生活中的實例闡述基本理論的內(nèi)涵，有效回答學(xué)生“為什么學(xué)”和“學(xué)了有什么用”的困惑，避免學(xué)生對大量公式定理的反感，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的意識。
(6) 通過工程應(yīng)用加深學(xué)生對信號與系統(tǒng)內(nèi)容的理解。本書結(jié)合我校交通運輸國家一流學(xué)科的優(yōu)勢，通過相關(guān)函數(shù)、傅里葉變換、卷積等信號處理中的基本理論和方法在公路交通領(lǐng)域和其他工程領(lǐng)域的典型應(yīng)用，加深學(xué)生對知識點的理解，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。
信號與系統(tǒng) 內(nèi)容簡介
本書全面系統(tǒng)地論述了信號與系統(tǒng)的基本概念、基本理論和分析方法。共8章內(nèi)容，主要內(nèi)容包括信號與系統(tǒng)的基本概念，連續(xù)線性時不變系統(tǒng)的時域、頻域和S域分析，離散線性時不變系統(tǒng)的時域、頻域和Z域分析，以及信號與系統(tǒng)的應(yīng)用等。
信號與系統(tǒng) 目錄
**章 信號與系統(tǒng)基本概念1
1.1 緒論 1
1.2 信號的描述和分類 2
1.2.1 信號的描述 2
1.2.2 信號的分類 3
1.2.3 常見的典型信號 7
1.3 信號的基本運算 9
1.3.1 信號的加法和乘法 9
1.3.2 信號的平移 10
1.3.3 信號的反轉(zhuǎn) 10
1.3.4 信號的尺度變換 11
1.4 階躍信號與沖激信號 12
1.4.1 階躍信號 12
1.4.2 沖激信號及性質(zhì) 14
1.5 單位脈沖和階躍序列 17
1.5.1 單位脈沖序列及性質(zhì) 18
1.5.2 單位階躍序列 18
1.6 系統(tǒng)的描述 19
1.6.1 系統(tǒng)模型 19
1.6.2 系統(tǒng)的框圖表示 20
1.7 系統(tǒng)的分類和特性 23
1.7.1 線性特性 23
1.7.2 時不變性 24
1.7.3 因果性 26
1.7.4 穩(wěn)定性 26
1.7.5 系統(tǒng)的分類 26
1.8 信號與系統(tǒng)的分析方法概述 27
習(xí)題 29
第二章 連續(xù)LTI系統(tǒng)的時域分析34
2.1 引言 34
2.2 微分方程的經(jīng)典解法 34
2.2.1 齊次解和特解 35
2.2.2 響應(yīng)的完全解 36
2.3 連續(xù)LTI系統(tǒng)的響應(yīng) 38
2.3.1 系統(tǒng)初始條件 38
2.3.2 零輸入響應(yīng) 40
2.3.3 零狀態(tài)響應(yīng) 41
2.4 沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng) 43
2.4.1 沖激響應(yīng) 43
2.4.2 階躍響應(yīng) 48
2.5 卷積積分與性質(zhì) 50
2.5.1 卷積積分的定義 50
2.5.2 卷積的圖解法 51
2.5.3 卷積的性質(zhì) 52
習(xí)題 57
第三章 連續(xù)LTI系統(tǒng)的頻域分析62
3.1 引言 62
3.2 信號的正交分解 62
3.2.1 信號的分解 62
3.2.2 信號的正交分解 63
3.3 連續(xù)周期信號的傅里葉級數(shù) 65
3.3.1 傅里葉級數(shù)的三角形式 65
3.3.2 傅里葉級數(shù)的復(fù)指數(shù)形式 70
3.4 連續(xù)周期信號的頻譜 71
3.4.1 周期信號的頻譜 71
3.4.2 周期信號頻譜的特點 74
3.4.3 周期信號的功率 75
3.5 連續(xù)非周期信號的傅里葉變換 77
3.5.1 傅里葉變換 77
3.5.2 典型信號的傅里葉變換 78
3.6 傅里葉變換的性質(zhì) 83
3.6.1 線性性質(zhì) 83
3.6.2 延時性質(zhì) 84
3.6.3 頻移性質(zhì) 85
3.6.4 尺度變換性質(zhì) 86
3.6.5 奇偶性質(zhì) 88
3.6.6 對稱性質(zhì) 88
3.6.7 微分性質(zhì) 90
3.6.8 積分性質(zhì) 90
3.6.9 頻域中的微分與積分性質(zhì) 91
3.6.10 卷積定理 92
3.6.11 帕斯瓦爾定理 93
3.7 連續(xù)周期信號的傅里葉變換 94
3.7.1 周期信號的傅里葉變換 95
3.7.2 周期信號傅里葉級數(shù)與傅里葉變換的關(guān)系 96
3.8 希爾伯特變換與解析信號 97
3.8.1 希爾伯特變換 98
3.8.2 解析信號 98
3.9 采樣定理 99
3.9.1 限帶信號和抽樣信號 99
3.9.2 抽樣信號的頻譜 100
3.9.3 時域抽樣定理 102
3.9.4 頻域抽樣定理 103
3.10 連續(xù)LTI系統(tǒng)的頻域分析 104
3.10.1 系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù) 105
3.10.2 無失真?zhèn)鬏? 107
3.10.3 理想低通濾波器的特性 108
習(xí)題 109
第四章 連續(xù)LTI系統(tǒng)的S域分析117
4.1 引言 117
4.2 拉普拉斯變換 117
4.2.1 從傅里葉變換到拉普拉斯變換 117
4.2.2 零極點及收斂域 119
4.2.3 單邊拉普拉斯變換 123
4.3 單邊拉普拉斯變換的性質(zhì) 125
4.3.1 線性性質(zhì) 125
4.3.2 時移性質(zhì) 126
4.3.3 尺度變換性質(zhì) 126
4.3.4 復(fù)頻域平移特性 127
4.3.5 時域微分性質(zhì) 127
4.3.6 復(fù)頻域微分特性 129
4.3.7 時域積分性質(zhì) 129
4.3.8 復(fù)頻域積分特性 131
4.3.9 卷積定理 131
4.3.10 初值定理和終值定理 132
4.4 拉普拉斯反變換 135
4.4.1 查表法 135
4.4.2 部分分式展開法 137
4.5 連續(xù)LTI系統(tǒng)的S域分析 141
4.5.1 LTI系統(tǒng)響應(yīng)的S域求解 141
4.5.2 系統(tǒng)函數(shù) 144
4.6 連續(xù)系統(tǒng)的S域表示和模擬 146
4.6.1 連續(xù)系統(tǒng)的S域框圖表示 146
4.6.2 連續(xù)系統(tǒng)的信號流圖表示 148
4.6.3 連續(xù)系統(tǒng)的模擬 152
4.7 系統(tǒng)函數(shù)與特性 155
4.7.1 系統(tǒng)零極點與時域響應(yīng) 155
4.7.2 系統(tǒng)函數(shù)的頻率響應(yīng) 157
4.7.3 系統(tǒng)函數(shù)與因果性 159
4.7.4 系統(tǒng)函數(shù)與穩(wěn)定性 160
習(xí)題 162
第五章 離散LTI系統(tǒng)的時域分析168
5.1 引言 168
5.2 差分方程及經(jīng)典解法 168
5.2.1 差分及差分方程 168
5.2.2 差分方程的經(jīng)典解 170
5.3 離散LTI系統(tǒng)的響應(yīng) 173
5.3.1 零輸入響應(yīng) 173
5.3.2 零狀態(tài)響應(yīng) 174
5.4 單位脈沖序列響應(yīng)和單位階躍響應(yīng) 176
5.4.1 單位脈沖序列響應(yīng) 176
5.4.2 單位階躍響應(yīng) 178
5.5 離散卷積和及其性質(zhì) 180
5.5.1 卷積和的定義 181
5.5.2 卷積和的性質(zhì) 183
習(xí)題 185
第六章 離散LTI系統(tǒng)的頻域分析190
6.1 引言 190
6.2 離散非周期信號的傅里葉
變換(DTFT) 190
6.2.1 DTFT的定義 190
6.2.2 典型信號的DTFT 192
6.3 DTFT的性質(zhì) 194
6.3.1 周期性 194
6.3.2 線性 195
6.3.3 序列的時移和頻移 195
6.3.4 時域尺度變換 195
6.3.5 奇偶虛實性 196
6.3.6 頻域微分特性 197
6.3.7 差分與累加 197
6.3.8 帕斯瓦爾定理 197
6.4 離散周期信號的傅里葉級數(shù)(DFS) 199
6.4.1 離散周期信號 199
6.4.2 離散周期序列的傅里葉級數(shù) 200
6.5 離散有限長信號的傅里葉變換(DFT)
203
6.5.1 DFT的定義 203
6.5.2 DFT的性質(zhì) 206
6.6 快速傅里葉變換 212
6.7 離散LTI系統(tǒng)的頻域響應(yīng) 219
習(xí)題 221
第七章 離散LTI系統(tǒng)的Z域分析224
7.1 引言 224
7.2 Z變換 224
7.2.1 Z變換的定義 224
7.2.2 Z變換的收斂域 225
7.2.3 典型序列的Z變換 227
7.3 Z變換的性質(zhì) 228
7.4 逆Z變換 235
7.4.1 查表法 235
7.4.2 冪級數(shù)展開法 236
7.4.3 部分分式展開法 237
7.5 離散LTI系統(tǒng)的Z域分析 242
7.6 離散系統(tǒng)的Z域表示和模擬 245
7.6.1 離散系統(tǒng)的Z域框圖表示 245
7.6.2 離散系統(tǒng)的信號流圖表示 248
7.6.3 離散系統(tǒng)的模擬 251
7.7 系統(tǒng)函數(shù)的特性 257
7.7.1 系統(tǒng)零極點與時域響應(yīng) 257
7.7.2 系統(tǒng)函數(shù)的頻域響應(yīng) 258
7.7.3 系統(tǒng)函數(shù)與因果性 258
7.7.4 系統(tǒng)函數(shù)與穩(wěn)定性 259
習(xí)題 260
第八章 信號與系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用267
8.1 引言 267
8.2 信號與系統(tǒng)在公路交通領(lǐng)域的應(yīng)用 267
8.2.1 交通數(shù)據(jù)時域分析 267
8.2.2 交通數(shù)據(jù)頻域分析 273
8.3 信號與系統(tǒng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 275
8.3.1 在語音信號處理中的應(yīng)用 275
8.3.2 在音樂信號處理中的應(yīng)用 280
8.3.3 在生物醫(yī)學(xué)信號處理中的應(yīng)用 284
習(xí)題 287
參考文獻288
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