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第1章 概论1

1．1 引言2

1．2 关于MATLAB2

1．2．1 MATLAB入门2

1．2．2 MATLAB的数值计算功能3

1．2．3 MATLAB的二维图形功能4

1．3 信号的概念与基本运算6

1．3．1 工程中的信号6

1．3．2 信号的分类7

1．3．3 典型信号12

1．3．4 连续信号的基本运算与时域变换19

1．3．5 连续信号的分解24

1．4 系统的概念29

1．4．1 系统描述30

1．4．2 系统的特性和分类33

1．4．3 LTI系统及其对输入的响应35

习题37

第2章 信号的卷积与变换42

2．1 引言43

2．2 卷积与相关43

2．2．1 卷积和43

2．2．2 卷积积分45

2．2．3 相关48

2．3 傅里叶变换51

2．3．1 周期函数的傅里叶展开51

2．3．2 周期函数的对称性与其谐波分量的关系55

2．3．3 傅里叶变换58

2．3．4 傅里叶变换的性质60

2．4 拉普拉斯变换67

2．4．1 拉普拉斯变换的概念67

2．4．2 典型信号的拉普拉斯变换68

2．4．3 拉普拉斯变换的性质70

2．4．4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系76

2．4．5 拉普拉斯逆变换77

2．5 Z变换82

2．5．1 Z变换的定义与收敛域82

2．5．2 Z逆变换85

2．5．3 Z变换的性质88

2．5．4 Z变换与拉普拉斯变换之间的关系92

习题92

第3章 信号的频谱分析95

3．1 引言96

3．2 信号的频谱97

3．2．1 正弦信号的频域表示97

3．2．2 周期信号的频谱100

3．2．3 非周期信号的频谱109

3．2．4 信号频谱的常用性质117

3．2．5 功率谱与能量谱121

3．3 抽样定理123

3．3．1 时域抽样及其频谱123

3．3．2 抽样定理124

3．4 离散时间傅里叶变换与离散傅里叶变换129

3．4．1 离散时间傅里叶变换129

3．4．2 离散傅里叶变换130

习题133

第4章 线性时不变系统对输入的响应136

4．1 引言137

4．2 连续时间系统的时域表示137

4．2．1 连续时间LTI系统的时域模型137

4．2．2 算子表示法138

4．3 LTI系统的响应分解139

4．3．1 齐次解和特解139

4．3．2 零输入响应和零状态响应140

4．4 连续时间系统的时域分析法141

4．4．1 常系数线性微分方程求解——经典法141

4．4．2 零输入响应的求解143

4．4．3 单位冲激响应和单位阶跃响应143

4．4．4 零状态响应的求解146

4．4．5 各种响应之间的关系148

4．5 连续时间系统的频域分析法150

4．5．1 连续时间系统的频域模型150

4．5．2 频域系统函数152

4．5．3 零状态响应的求解154

4．6 连续时间系统的复频域分析法155

4．6．1 连续时间系统的复频域模型155

4．6．2 零输入响应的求解158

4．6．3 复频域系统函数159

4．6．4 零状态响应的求解162

4．6．5 利用S域分析求解系统的全响应163

4．6．6 极点与响应的关系164

4．7 离散时间系统的时域表示166

4．7．1 离散时间系统的时域模型166

4．7．2 移序算子167

4．8 离散时间系统的时域分析法168

4．8．1 迭代法168

4．8．2 经典法169

4．8．3 零输入响应170

4．8．4 单位样值响应171

4．8．5 零状态响应174

4．8．6 用双零法求完全响应176

4．9 离散时间系统的Z域分析法177

4．9．1 离散时间系统的Z域模型177

4．9．2 零输入响应178

4．9．3 零状态响应和系统函数178

4．9．4 全响应180

习题181

第5章 系统分析及应用185

5．1 引言186

5．2 连续时间系统的系统分析186

5．2．1 系统零极点186

5．2．2 系统零极点与时域特性的关系186

5．2．3 系统零极点与系统频率特性的关系188

5．2．4 系统稳定性191

5．3 离散时间系统分析197

5．3．1 系统零极点与时域特性的关系197

5．3．2 系统零极点与系统频率特性的关系198

5．3．3 系统稳定性200

5．4 系统的因果性202

5．4．1 因果系统的概念202

5．4．2 连续时间系统的因果性与判别202

5．4．3 离散时间系统的因果性与判别203

5．5 信号通过线性时不变系统不失真的条件204

5．6 调制与解调207

5．6．1 调制与解调的概念207

5．6．2 双边带调制208

5．6．3 单边带调制210

5．6．4 振幅调制212

5．7 频分复用与时分复用214

5．7．1 频分复用214

5．7．2 时分复用214

习题216

第6章 滤波器219

6．1 引言220

6．2 理想模拟滤波器及其冲激响应220

6．2．1 理想模拟滤波器220

6．2．2 理想低通滤波器的冲激响应221

6．3 模拟滤波器的实现222

6．3．1 模拟滤波器的一些典型逼近函数223

6．3．2 模拟滤波器的频率变换225

6．4 数字滤波器227

6．4．1 数字滤波器的基本原理227

6．4．2 FIR与IIR滤波器的频响特性229

6．5 数字滤波器的基本结构232

6．5．1 IIR数字滤波器的结构232

6．5．2 FIR数字滤波器的结构235

习题237

部分习题答案241

参考文献247