目 錄

緒論 1
第1章 信號(hào)及系統(tǒng)的基本概念 3
1.1 信號(hào)的分類及典型的連續(xù)時(shí)間信號(hào) 3
1.1.1 信號(hào)的分類 3
1.1.2　典型的連續(xù)時(shí)間信號(hào) 6
1.1.3　連續(xù)時(shí)間信號(hào)的基本運(yùn)算 9
1.2 階躍信號(hào)和沖激信號(hào) 11
1.2.1 單位階躍信號(hào) 12
1.2.2　單位沖激信號(hào) 13
1.2.3　階躍信號(hào)與沖激信號(hào)的關(guān)系 17
1.3 卷積積分及其性質(zhì) 17
1.3.1　卷積積分的定義 17
1.3.2　卷積積分的計(jì)算 18
1.3.3　卷積積分的性質(zhì) 21
1.4 離散時(shí)間信號(hào) 24
1.4.1　離散時(shí)間信號(hào)的概念 24
1.4.2　序列的基本運(yùn)算 25
1.4.3　基本序列 28
1.5 離散時(shí)間信號(hào)的卷積和 32
1.5.1　卷積和的定義及計(jì)算 32
1.5.2　卷積和的性質(zhì) 36
1.6 系統(tǒng)的描述 37
1.6.1　連續(xù)時(shí)間系統(tǒng) 37
1.6.2　離散時(shí)間系統(tǒng) 38
1.6.3　系統(tǒng)的框圖表示 38
1.7 系統(tǒng)的特性和分析方法 41
1.7.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的特性 42
1.7.2 離散時(shí)間系統(tǒng)的特性 46
1.7.3 LTI系統(tǒng)分析方法概述 47
思政案例 48
習(xí)題1 49
第2章 系統(tǒng)的時(shí)域分析 55
2.1 LTI連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng) 56
2.1.1 微分方程的經(jīng)典解 56
2.1.2 零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng) 61
2.2 沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng) 68
2.2.1 沖激響應(yīng) 68
2.2.2　階躍響應(yīng) 70
2.3 利用卷積積分求零狀態(tài)響應(yīng) 73
2.3.1　任意激勵(lì)信號(hào)的沖激函數(shù)分解 73
2.3.2　任意激勵(lì)下的LTI系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng) 74
2.4 LTI離散系統(tǒng)的響應(yīng) 76
2.4.1　差分方程的經(jīng)典解 77
2.4.2　零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng) 79
2.5 單位序列響應(yīng)和階躍響應(yīng) 84
2.5.1　單位序列響應(yīng) 84
2.5.2　階躍響應(yīng) 85
2.6 利用卷積和求零狀態(tài)響應(yīng) 87
思政案例 89
習(xí)題2 89
第3章 傅里葉變換及連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析 95
3.1 從矢量的正交分解到信號(hào)的正交分解 96
3.1.1　矢量的正交分解 96
3.1.2　信號(hào)的正交分解 97
3.2 連續(xù)周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)及頻譜 100
3.2.1　傅里葉級(jí)數(shù) 100
3.2.2　頻譜的基本概念 108
3.2.3　周期矩形信號(hào)的頻譜 109
3.2.4　周期信號(hào)的功率與有效值 111
3.3 連續(xù)非周期信號(hào)的傅里葉變換及頻譜 113
3.3.1 從傅里葉級(jí)數(shù)到傅里葉變換 113
3.3.2　常用信號(hào)的頻譜 115
3.4 傅里葉變換的性質(zhì) 119
3.4.1　線性性質(zhì) 120
3.4.2　奇偶性 121
3.4.3　尺度變換特性 122
3.4.4　對(duì)稱特性 123
3.4.5　時(shí)移特性 124
3.4.6　頻移特性 125
3.4.7　卷積定理 126
3.4.8　時(shí)域微分和積分特性 129
3.4.9　頻域微分和積分特性 132
3.4.10　能量定理 133
3.5 周期信號(hào)的傅里葉變換 135
3.5.1　正、余弦信號(hào)的傅里葉變換 135
3.5.2　一般周期信號(hào)的傅里葉變換 136
3.5.3　傅里葉系數(shù)與傅里葉變換的關(guān)系 137
3.6 信號(hào)的取樣及時(shí)域取樣定理 138
3.6.1　信號(hào)的取樣 138
3.6.2　信號(hào)的恢復(fù) 141
3.6.3　時(shí)域取樣定理 142
3.7 離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉分析及頻譜 143
3.7.1 周期序列的離散傅里葉級(jí)數(shù) 143
3.7.2 非周期序列的離散時(shí)間傅里葉變換 145
3.7.3 離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換的基本性質(zhì) 152
3.8 線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻域分析 158
3.8.1　ej?t激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng) 159
3.8.2　任意激勵(lì)下的零狀態(tài)響應(yīng) 159
3.8.3　無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng) 163
3.8.4　理想濾波器 163
思政案例 168
習(xí)題3 170
第4章 拉普拉斯變換及連續(xù)系統(tǒng)的s域分析 178
4.1 拉普拉斯變換 178
4.1.1 從傅里葉變換到雙邊拉普拉斯變換 179
4.1.2 收斂域 179
4.1.3 單邊拉普拉斯變換 181
4.1.4 常用信號(hào)的拉普拉斯變換 182
4.2 拉普拉斯變換的性質(zhì) 183
4.2.1 線性性質(zhì) 183
4.2.2 尺度變換 184
4.2.3 時(shí)移（延時(shí)）特性 184
4.2.4 復(fù)頻移（s域平移）特性 185
4.2.5 時(shí)域微分特性（定理） 186
4.2.6 時(shí)域積分特性（定理） 188
4.2.7 卷積定理 190
4.2.8 復(fù)頻域（s域）微分和積分 192
4.2.9 初值定理和終值定理 193
4.3 拉普拉斯反變換 196
4.3.1 查表法 197
4.3.2 部分分式展開法 197
4.3.3 圍線積分法（留數(shù)法） 203
4.4 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 204
4.4.1 微積分方程的拉普拉斯變換解 204
4.4.2 系統(tǒng)函數(shù) 209
4.4.3 電路的s域模型 210
4.5 拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系 216
思政案例 218
習(xí)題4 219
第5章 z變換及離散系統(tǒng)的z域分析 223
5.1 z變換 223
5.1.1 從拉普拉斯變換到z變換 223
5.1.2 z變換 224
5.1.3 收斂域 225
5.2 z變換的性質(zhì) 228
5.2.1 線性性質(zhì) 228
5.2.2 移位（移序）性質(zhì) 230
5.2.3 z域尺度變換 233
5.2.4 卷積定理 234
5.2.5 z域微分 235
5.2.6 z域積分 237
5.2.7 部分和 238
5.2.8 n域反轉(zhuǎn) 238
5.2.9 初值定理和終值定理 239
5.3 z反變換 243
5.3.1 冪級(jí)數(shù)展開法（長(zhǎng)除法） 244
5.3.2 部分分式法 246
5.3.3 圍線積分法（留數(shù)法） 250
5.4 z變換與拉普拉斯變換、傅里葉變換的關(guān)系 252
5.4.1 z平面與s平面的映射關(guān)系 252
5.4.2 z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系 254
5.4.3 z變換與傅里葉變換的關(guān)系 255
5.4.4 序列的傅里葉變換與連續(xù)時(shí)間信號(hào)的拉普拉斯變換的關(guān)系 255
5.5 離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析 256
5.5.1 差分方程的z域解 256
5.5.2 系統(tǒng)函數(shù) 258
思政案例 260
習(xí)題5 261
第6章 系統(tǒng)函數(shù) 266
6.1 系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)特性 266
6.1.1 系統(tǒng)函數(shù)的零點(diǎn)與極點(diǎn) 266
6.1.2 系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)分布與系統(tǒng)時(shí)域特性的關(guān)系 268
6.1.3 系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)、零點(diǎn)與系統(tǒng)頻域特性的關(guān)系 270
6.2 系統(tǒng)的因果性與穩(wěn)定性 276
6.2.1 系統(tǒng)的因果性 276
6.2.2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 277
6.3 信號(hào)流圖與梅森公式 281
6.3.1 信號(hào)流圖 281
6.3.2 梅森公式 285
6.4 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 287
6.4.1 直接實(shí)現(xiàn) 287
6.4.2 級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn) 290
6.4.3 并聯(lián)實(shí)現(xiàn) 291
6.5 系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析 294
6.5.1 狀態(tài)變量與狀態(tài)方程 294
6.5.2 狀態(tài)方程的建立 297
6.5.3 狀態(tài)方程的變換域解* 302
思政案例 305
習(xí)題6 306
第7章 信號(hào)與系統(tǒng)理論的工程應(yīng)用實(shí)例 309
7.1 通信系統(tǒng)中幅度調(diào)制與解調(diào)應(yīng)用實(shí)例 309
7.1.1 幅度調(diào)制的基本原理 310
7.1.2 單邊帶幅度調(diào)制 314
7.1.3 MATLAB案例實(shí)現(xiàn) 316
7.2 基于高通濾波的雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)顯示應(yīng)用實(shí)例 318
7.2.1 動(dòng)目標(biāo)的多普勒頻譜分析 318
7.2.2 采用脈沖對(duì)消技術(shù)實(shí)現(xiàn)高通濾波 320
7.2.3 MATLAB案例實(shí)現(xiàn) 323
7.3 基于卡爾曼濾波的組合導(dǎo)航定位應(yīng)用實(shí)例 324
7.3.1 隨機(jī)信號(hào)的濾波 324
7.3.2 卡爾曼濾波基本原理 324
7.3.3 卡爾曼濾波理論在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用 326
7.4 基于頻譜分析的電機(jī)故障診斷應(yīng)用實(shí)例 329
7.4.1 基于信號(hào)相關(guān)譜分析的電機(jī)定子故障檢測(cè) 329
7.4.2 基于離散頻譜校正技術(shù)的感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子故障診斷 332
7.5 基于圖像特征的視頻火災(zāi)探測(cè) 337
7.5.1 火焰圖像顏色模型的建立 337
7.5.2 火焰圖像運(yùn)動(dòng)模型的建立 338
7.5.3 基于貝葉斯估計(jì)的多專家決策系統(tǒng)的建立 341
7.6 基于多相濾波的數(shù)字信道化接收 343
7.6.1 信道劃分 343
7.6.2 應(yīng)用案例 344
7.6.3 基本原理 344
7.6.4 案例分析 346

附錄一 卷積積分表 349
附錄二 卷積和表 350
附錄三 常用信號(hào)的傅里葉變換表 351
附錄四 拉普拉斯反變換表 352
附錄五 序列的z變換表 353
參考文獻(xiàn) 354
后記 355