目 錄
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 信號(hào) 2
1.2.1 信號(hào)的分類(lèi) 2
1.2.2 信號(hào)的簡(jiǎn)單處理 6
1.3 系統(tǒng) 9
1.3.1 系統(tǒng)的分類(lèi) 10
1.3.2 系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性 13
1.3.3 系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)、并聯(lián)及可逆性 14
1.4 線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)分析 15
習(xí)題 16
第2章 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析 19
2.1 引言 19
2.2 系統(tǒng)的零輸入響應(yīng) 19
2.2.1 特征根為單根 20
2.2.2 特征根為重根 20
2.2.3 特征根為共軛復(fù)根 21
2.2.4 零輸入響應(yīng)舉例 22
2.3 系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng) 24
2.3.1 奇異函數(shù) 24
2.3.2 信號(hào)的時(shí)域分解 28
2.3.3 卷積及其性質(zhì) 29
2.3.4 單位沖激響應(yīng) 38
2.4 系統(tǒng)的全響應(yīng) 42
2.5 指數(shù)信號(hào)激勵(lì)下系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng) 44
習(xí)題 45
第3章 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析 52
3.1 引言 52
3.2 信號(hào)表示為正交函數(shù)集 52
3.2.1 向量的分解與合成 52
3.2.2 正交向量集和正交函數(shù)集 54
3.2.3 函數(shù)的分解 54
3.3 周期信號(hào)表示為傅里葉級(jí)數(shù) 56
3.3.1 三角傅里葉級(jí)數(shù) 56
3.3.2 指數(shù)傅里葉級(jí)數(shù) 60
3.3.3 信號(hào)的奇偶性與諧波含量 61
3.3.4 周期信號(hào)的頻譜 63
3.4 非周期信號(hào)的傅里葉變換 67
3.4.1 傅里葉變換與反變換 67
3.4.2 傅里葉變換的奇偶性 68
3.4.3 傅里葉變換的物理意義 69
3.4.4 非周期信號(hào)的幅度譜和相位譜 70
3.4.5 常用函數(shù)的傅里葉變換對(duì) 72
3.4.6 傅里葉變換的性質(zhì) 76
3.5 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的傅里葉變換分析 88
3.5.1 非周期信號(hào)通過(guò)線(xiàn)性系統(tǒng)的瞬態(tài)分析 89
3.5.2 周期信號(hào)通過(guò)線(xiàn)性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析 97
3.6 調(diào)幅信號(hào) 99
3.6.1 調(diào)幅信號(hào)的時(shí)域表示 99
3.6.2 調(diào)幅信號(hào)的頻譜 101
3.6.3 調(diào)幅的應(yīng)用與演變 104
3.6.4 單邊帶調(diào)制與希爾伯特變換 105
習(xí)題 107
第4章 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 115
4.1 引言 115
4.2 拉普拉斯變換 115
4.2.1 雙邊拉普拉斯變換與單邊拉普拉斯變換 115
4.2.2 拉普拉斯變換的收斂域 116
4.2.3 拉普拉斯變換的物理意義 118
4.2.4 復(fù)指數(shù)信號(hào)的含義 119
4.2.5 常用函數(shù)的拉普拉斯變換 120
4.2.6 拉普拉斯變換的性質(zhì) 122
4.2.7 拉普拉斯反變換 128
4.3 線(xiàn)性系統(tǒng)的拉普拉斯變換分析 134
4.3.1 已知系統(tǒng)微分方程的系統(tǒng)分析 134
4.3.2 已知電路的系統(tǒng)分析 135
4.3.3 基于系統(tǒng)函數(shù)的系統(tǒng)分析 138
4.4 系統(tǒng)與系統(tǒng)函數(shù) 140
4.4.1 系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)的穩(wěn)定性 140
4.4.2 系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)、零點(diǎn)表示 145
4.4.3 極點(diǎn)、零點(diǎn)與頻率響應(yīng) 147
4.4.4 全通網(wǎng)絡(luò)與最小相移網(wǎng)絡(luò) 148
4.5 系統(tǒng)的方框圖和信號(hào)流圖 149
4.5.1 系統(tǒng)的方框圖 150
4.5.2 系統(tǒng)的信號(hào)流圖 155
習(xí)題 161
第5章 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析 170
5.1 引言 170
5.2 抽樣與理想抽樣 170
5.2.1 理想抽樣定理 170
5.2.2 抽樣信號(hào)的恢復(fù) 172
5.3 離散時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間系統(tǒng) 172
5.3.1 典型序列 172
5.3.2 離散時(shí)間系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)模型 174
5.4 離散時(shí)間系統(tǒng)的零輸入響應(yīng) 175
5.4.1 特征根是單根 176
5.4.2 特征根是重根 176
5.4.3 特征根是共軛復(fù)根 176
5.4.4 特征根與離散時(shí)間系統(tǒng)的響應(yīng) 177
5.5 離散時(shí)間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng) 178
5.5.1 離散卷積及其性質(zhì) 178
5.5.2 離散時(shí)間系統(tǒng)的沖激響應(yīng) 182
5.6 離散時(shí)間系統(tǒng)的全響應(yīng) 184
習(xí)題 185
第6章 離散時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析 191
6.1 引言 191
6.2 序列的傅里葉變換 191
6.2.1 序列及其傅里葉變換的奇偶性 192
6.2.2 常用序列的傅里葉變換 194
6.2.3 序列的傅里葉變換的性質(zhì) 197
6.2.4 周期序列的傅里葉變換及傅里葉級(jí)數(shù) 205
6.3 離散時(shí)間系統(tǒng)的傅里葉變換分析 207
6.4 離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng) 209
6.4.1 數(shù)字濾波器 209
6.4.2 離散時(shí)間系統(tǒng)的因果性 211
6.4.3 信號(hào)通過(guò)離散時(shí)間系統(tǒng)不失真的條件 211
習(xí)題 211
第7章 離散時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 214
7.1 引言 214
7.2 z變換 214
7.2.1 雙邊z變換與單邊z變換 214
7.2.2 z變換的收斂域 215
7.2.3 常用的單邊z變換 218
7.2.4 單邊z變換的性質(zhì) 220
7.2.5 反z變換 223
7.3 離散時(shí)間系統(tǒng)的z變換分析 227
7.3.1 已知差分方程的系統(tǒng)分析 227
7.3.2 基于系統(tǒng)函數(shù)的系統(tǒng)分析 229
7.4 離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù) 230
7.5 離散時(shí)間系統(tǒng)的方框圖與信號(hào)流圖 234
習(xí)題 236
第8章 線(xiàn)性系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析 240
8.1 引言 240
8.2 系統(tǒng)的狀態(tài)變量及狀態(tài)方程 240
8.2.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程 242
8.2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程 249
8.3 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解 252
8.3.1 復(fù)頻域解法 252
8.3.2 時(shí)域解法 257
8.4 離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解 261
8.5 線(xiàn)性系統(tǒng)的可控性和可觀測(cè)性 263
8.5.1 線(xiàn)性系統(tǒng)的可控性 264
8.5.2 線(xiàn)性系統(tǒng)的可觀測(cè)性 265
習(xí)題 266
參考文獻(xiàn) 267