信号的平移与反褶matlab,信号与系统应用分析

信号与系统应用分析

作　者：肖尚辉

出版时间：2015

内容简介

《信号与系统应用分析》内容包括：信号与系统基本概念，信号与系统时域应用分析方法，傅里叶变换与频域应用分析方法，拉普拉斯变换与s域应用分析方法，z变换与z域应用分析方法，典型应用实例与MATLAB辅助分析。《信号与系统应用分析》精简理论推导，注重面向工程应用，叙述简明易懂，内容精炼，专业英文穿插其中，每章增加与教学有关的英文资料“科学家之路”与部分英文拓展习题，以便同步融合专业英语教学。此外，《信号与系统应用分析》引入了MATLAB辅助分析设计方法，对部分典型应用实例进行了模拟分析与设计实现，便于读者对信号、系统工程应用的理解和掌握。

目 录

第1章 信号与系统基本概念 1

1.1 信号的定义与分类 1

1.1.1 信号的定义 1

1.1.2 信号的分类 1

1.2 常见典型信号 4

1.2.1 阶跃信号与冲激信号 4

1.2.2 常见信号 9

1.2.3 常见序列 11

1.3 信号的基本运算 13

1.3.1 信号相加与相乘 13

1.3.2 信号平移?反褶与尺度变换 14

1.3.3 信号的时域分解 16

1.4 系统的描述与分类 17

1.4.1 系统的描述 17

1.4.2 系统的分类 20

1.5 LTI系统的分析方法 23

1.5.1 连续时间系统 23

1.5.2 离散时间系统 24

1.6 本章小结 26

习题 28

第2章 信号与系统时域应用分析方法 32

2.1 连续时间系统的描述 32

2.1.1 微分方程的建立与求解 32

2.1.2 连续时间系统的响应 34

2.2 零输入响应和零状态响应 37

2.3 冲激响应与阶跃响应 38

2.3.1 冲激响应 38

2.3.2 阶跃响应 40

2.4 连续时间系统的卷积分析方法 41

2.4.1 连续信号的卷积积分及其性质 41

2.4.2 连续系统的卷积分析方法 44

2.5 离散时间系统的描述 45

2.5.1 差分方程的建立与求解 45

2.5.2 离散时间系统的连接 47

2.6 离散系统冲激响应与阶跃响应 48

2.7 离散系统的卷积和分析方法 50

2.7.1 离散信号的卷积和及其性质 50

2.7.2 离散系统的卷积分析方法 53

2.8 本章小结 56

习题 58

第3章 傅里叶变换与频域应用分析方法 64

3.1 傅里叶级数分析方法 64

3.1.1 周期信号的傅里叶级数分解 64

3.1.2 周期信号的频谱 70

3.2 傅里叶变换分析方法 74

3.2.1 傅里叶变换 74

3.2.2 典型信号的频谱 76

3.3 傅里叶变换的性质 80

3.4 傅里叶变换在通信系统中应用分析 89

3.4.1 LTI系统的频域分析 89

3.4.2 无失真传输 91

3.4.3 理想低通滤波器 92

3.4.4 调制与解调 93

3.4.5 抽样 96

3.5 本章小结 102

习题 104

第4章 拉普拉斯变换与s域应用分析方法 108

4.1 拉普拉斯变换的定义 108

4.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 108

4.1.2 收敛域的概念 109

4.1.3 常用函数的拉普拉斯变换 111

4.2 拉普拉斯变换的基本性质 112

4.3 拉普拉斯逆变换的求解方法 117

4.4 连续LTI系统的s域分析 121

4.4.1 微分方程的s域分析 121

4.4.2 电路的s域模型 123

4.5 复频域的系统函数 125

4.5.1 系统函数及其零?极点 125

4.5.2 系统函数H(s)与系统时域特性 129

4.5.3 系统函数H(s)与系统频域特性 131

4.5.4 LTI系统的稳定性 133

4.6 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 136

4.7 本章小结 140

习题 143

第5章 z变换与z域应用分析方法 148

5.1 离散时间信号及系统简介 148

5.2 z变换 149

5.2.1 z变换的定义 149

5.2.2 典型序列的z变换 151

5.2.3 序列的形式与z变换收敛域之间的关系 153

5.2.4 一些常用序列z变换 157

5.3 z变换基本性质 158

5.4 z逆变换 163

5.4.1 幂级数展开法(长除法) 163

5.4.2 部分分式展开法 164

5.5 离散时间系统的系统函数 168

5.5.1 系统函数 168

5.5.2 系统函数零?极点分布对系统特性的影响 169

5.6 离散时间系统的频率响应特性 171

5.6.1 离散系统频响特性定义 171

5.6.2 频响特性的几何确定方法 173

5.7 离散时间系统的z域分析 174

5.8 z平面与s平面?z变换与拉氏变换的关系 175

5.8.1 z变换与拉氏变换的关系 175

5.8.2 z平面与s平面的映射关系 176

5.9 z变换与傅里叶变换的关系 177

5.9.1 z变换与离散时间傅里叶变换的关系 177

5.9.2 z变换与离散傅里叶变换的关系 177

5.10 本章小结 178

习题 179

第6章 典型应用实例与MATLAB辅助分析 182

6.1 基于MATLAB的信号与系统时域分析 182

6.1.1 信号的时域分析 182

6.1.2 LTI系统的时域分析 189

6.2 基于MATLAB的信号与系统频域分析 191

6.2.1 信号的频域分析 191

6.2.2 系统的频域分析 192

6.2.3 傅里叶变换在通信系统中的应用 194

6.3 基于MATLAB的信号与系统s域分析 200

6.3.1 信号的s域分析 200

6.3.2 系统的s域分析 201

6.4 基于MATLAB的离散信号与系统z域分析 205

6.4.1 离散信号的z变换 205

6.4.2 离散系统的z域分析 206

习题 213

习题参考答案 216

参考文献 226