信号与系统：使用MATLAB分析与实现 原书第2 清华开发者书库 Luis F.Chaparro 宋琪 清华大学出社 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书系统地论述了信号与系统的理论与应用，并融合了MATLAB仿真分析。第一部分（第0章）首先介绍几个信号处理应用实例作为开篇，然后介绍有关数学基础及仿真工具MATLAB。第二部分（第1~7章）介绍连续时间信号与系统，从连续时间信号的概念、类型（第1章），连续时间系统的概念、特性、时域描述和分析（第2章）出发，先介绍拉普拉斯变换及其在连续LTI系统分析中的应用（第3章）; 然后讲述傅里叶级数（第4章）和傅里叶变换（第5章）及其在连续LTI系统的频域分析和描述中的作用，后两章侧重应用，分别介绍了拉普拉斯分析在控制领域（第6章），以及傅里叶分析在通信和滤波领域（第7章）的实际应用。第三部分（第8~12章）介绍离散时间信号与系统，这一部分首先阐述抽样定理（第8章），然后从离散时间信号和系统的概念、表达、时域描述和分析（第9章）出发，介绍Z变换及其在离散LTI系统分析中的应用（第10章），然后介绍作为Z变换特殊形式的离散时间傅里叶变换（DTFT）（第11章）。第12章介绍了离散滤波器的设计方法。

本书适合作为电子信息、通信工程类专业本科生及研究生的教材，也适合从事信号处理、通信工程的专业人士阅读。

译者序

前言

致谢

第一部分 绪论

第0章 万丈高楼平地起

0.1 引言

0.2 信号处理应用实例

0.2.1 光盘（CD）播放器

0.2.2 软件无线电和认知无线电

0.2.3 计算机控制系统

0.3 连续和离散

0.3.1 连续表示和离散表示

0.3.2 导数和有限差分

0.3.3 积分和求和

0.3.4 微分方程和差分方程

0.4 复数和实数

0.4.1 复数和向量

0.4.2 复变函数

0.4.3 相量和正弦稳态

0.4.4 相量与动态系统的联系

0.5 MATLAB软件介绍

0.5.1 数值计算

0.5.2 符号计算

0.6 本章练习题

0.6.1 基础题

0.6.2 MATLAB实践题

第二部分 连续时间信号与系统的理论与应用

第1章 连续时间信号

1.1 引言

1.2 时间依赖信号的分类

1.3 连续时间信号

1.3.1 基本信号运算——时移和反褶

1.3.2 偶信号和奇信号

1.3.3 周期信号和非周期信号

1.3.4 有限能量信号和有限功率信号

1.4 利用基本信号表示连续时间信号

1.4.1 复指数信号

1.4.2 单位阶跃信号、单位冲激信号和斜变信号

1.4.3 信号的通式

1.5 特殊信号——抽样冲激序列和sinc信号

1.6 基本信号运算——时间尺度变换、频移和频率加窗

1.7 我们完成了什么，我们向何处去

1.8 本章练习题

1.8.1 基础题

1.8.2 MATLAB实践题

第2章 连续时间系统

2.1 引言

2.2 系统的概念和分类

2.3 线性时不变(LTI)连续时间系统

2.3.1 线性

2.3.2 时不变性

2.3.3 卷积积分

2.4 因果性

2.4.1 卷积积分的图形计算

2.5 有界输入有界输出（BIBO）稳定性

2.6 我们完成了什么，我们向何处去

2.7 本章练习题

2.7.1 基础题

2.7.2 MATLAB实践题

第3章 拉普拉斯变换

3.1 引言

3.2 双边拉普拉斯变换

3.2.1 LTI系统的特征函数

3.2.2 收敛域

3.3 单边拉普拉斯变换

3.4 单边拉普拉斯变换的性质

3.4.1 线性

3.4.2 微分

3.4.3 积分

3.4.4 时移

3.4.5 卷积积分

3.5 拉普拉斯逆变换

3.5.1 单边拉普拉斯变换的逆变换

3.5.2 包含指数项函数的逆变换

3.5.3 双边拉普拉斯变换的逆变换

3.6 LTI系统的分析

3.6.1 常微分方程描述的LTI系统

3.6.2 卷积积分的计算

3.7 我们完成了什么，我们向何处去

3.8 本章练习题

3.8.1 基础题

3.8.2 MATLAB实践题

第4章 频率分析：傅里叶级数

4.1引言

4.2重温特征函数

4.3复指数傅里叶级数

4.3.1线谱——分布在频率上的功率

4.3.2三角傅里叶级数

4.3.3由拉普拉斯求傅里叶系数

4.3.4反褶周期信号反褶、偶信号和奇信号

4.3.5傅里叶级数的收敛性

4.3.6时移和频移

4.4LTI系统对周期信号的响应

4.4.1对周期信号滤波

4.5利用傅里叶级数进行运算

4.5.1周期信号相加

4.5.2周期信号相乘

4.5.3周期信号的导数和积分

4.6我们完成了什么，我们向何处去

4.7本章练习题

4.7.1基础题

4.7.2MATLAB实践题

第5章 频率分析： 傅里叶变换

5.1 引言

5.2 从傅里叶级数到傅里叶变换

5.3 傅里叶变换的存在条件

5.4 由拉普拉斯变换求傅里叶变换

5.5 线性、反比例和对偶

5.5.1 线性

5.5.2 时间和频率的反比例关系

5.5.3 对偶性

5.6 谱表示

5.6.1 信号调制

5.6.2 周期信号的傅里叶变换

5.6.3 帕色瓦尔能量关系

5.6.4 谱表示的对称性

5.7 卷积与滤波

5.7.1 滤波基础

5.7.2 理想滤波器

5.7.3 由极点和零点求频率响应

5.7.4 频谱分析仪

5.8 补充性质

5.8.1 时移

5.8.2 微分和积分

5.9 我们完成了什么,接下来是什么

5.10 本章练习题

5.10.1 基础题

5.10.2 MATLAB实践题

第6章 拉普拉斯分析在控制系统中的应用

6.1 引言

6.2 系统连接和方框图

6.3 在经典控制中的应用

6.3.1 稳定性和稳定化

6.3.2 一阶和二阶控制系统的暂态分析

6.4 LTI系统的状态变量表示

6.4.1 标准型实现

6.4.2 由状态方程和输出方程求全解

6.4.3 系统的外部和内部表示

6.5 我们完成了什么,接下来是什么

6.6 本章练习题

6.6.1 基础题

6.6.2 MATLAB实践题

第7章 通信和滤波中的傅里叶分析

7.1 引言

7.2 应用于通信

7.2.1 抑制载波调幅(AM-SC)

7.2.2 商用调幅

7.2.3 单边带调幅

7.2.4 正交幅度调制和频分复用

7.2.5 角调制

7.3 模拟滤波

7.3.1 滤波基础

7.3.2 巴特沃斯低通滤波器设计

7.3.3 切比雪夫低通滤波器设计

7.3.4 频率变换

7.3.5 用MATLAB设计滤波器

7.4 我们完成了什么，接下来是什么

7.5 本章练习题

7.5.1 基础题

7.5.2 MATLAB实践题

第三部分 离散时间信号与系统的理论与应用

第8章 抽样理论

8.1 引言

8.2 均匀抽样

8.2.1 脉冲幅度调制

8.2.2 理想冲激抽样

8.2.3 原始连续时间信号的重建

8.2.4 由sinc函数插值重建信号

8.2.5 奈奎斯特-香农抽样定理

8.2.6 用MATLAB模拟抽样

8.2.7 对已调信号抽样

8.3 实际抽样

8.3.1 抽样保持

8.3.2 量化与编码

8.3.3 用MATLAB抽样、量化和编码

8.4 应用于数字通信

8.4.1 脉冲编码调制

8.4.2 时分复用

8.5 我们完成了什么，我们向何处去

8.6 本章练习题

8.6.1 基础题

8.6.2 MATLAB实践题

第9章 离散时间信号与系统

9.1 引言

9.2 离散时间信号

9.2.1 周期信号和非周期信号

9.2.2 有限能量和有限功率离散时间信号

9.2.3 偶信号和奇信号

9.2.4 基本离散时间信号

9.3 离散时间系统

9.3.1 递归和非递归离散时间系统

9.3.2 由差分方程描述的动态离散时间系统

9.3.3 卷积和

9.3.4 用MATLAB进行线性和非线性滤波

9.3.5 离散时间系统的因果性和稳定性

9.4 我们完成了什么，我们向何处去

9.5 本章练习题

9.5.1 基础题

9.5.2 MATLAB实践题

第10章 Z变换

10.1 引言

10.2 抽样信号的拉普拉斯变换

10.3 双边Z变换

10.3.1 收敛域

10.4 单边Z变换

10.4.1 信号表现与极点

10.4.2 用MATLAB计算Z变换

10.4.3 卷积和与转移函数

10.4.4 离散时间系统的互连

10.4.5 初值和终值性质

10.5 单边逆Z变换

10.5.1 长除法

10.5.2 部分分式展开法

10.5.3 用MATLAB求逆Z变换

10.5.4 差分方程的解

10.5.5 双边Z变换的逆变换

10.6 状态变量表示

10.6.1 状态方程和输出方程的解

10.6.2 标准实现

10.7 我们完成了什么，我们向何处去

10.8 本章练习题

10.8.1 基础题

10.8.2 MATLAB实践题

第11章 离散时间信号与系统的傅里叶分析

11.1 引言

11.2 离散时间傅里叶变换（DTFT）

11.2.1 抽样、Z变换、特征函数和DTFT

11.2.2 时间和频率的对偶性

11.2.3 用MATLAB计算DTFT

11.2.4 时间支撑和频率支撑

11.2.5 非周期离散时间信号的能量/功率

11.2.6 时移和频移

11.2.7 对称性

11.2.8 卷积和

11.3 离散时间周期信号的傅里叶级数

11.3.1 离散时间周期信号的循环表达式

11.3.2 复指数离散傅里叶级数

11.3.3 与Z变换的联系

11.3.4 周期信号的DTFT

11.3.5 LTI系统对周期信号的响应

11.3.6 循环移位和周期卷积

11.4 离散傅里叶变换(DFT)

11.4.1 周期离散时间信号的DFT

11.4.2 非周期离散时间信号的DFT

11.4.3 通过FFT计算DFT

11.4.4 线性卷积与循环卷积

11.4.5 快速傅里叶变换算法

11.4.6 逆DFT的计算

11.5 我们完成了什么，我们向何处去

11.6 本章练习题

11.6.1 基础题

11.6.2 MATLAB实践题

第12章 离散滤波器设计概论

12.1 引言

12.2 频率选择离散滤波器

12.2.1 相位失真

12.2.2 IIR和FIR离散滤波器

12.3 滤波器指标

12.3.1 频率指标

12.3.2 时域指标

12.4 IIR滤波器设计

12.4.1 IIR离散滤波器的变换设计法

12.4.2 巴特沃斯低通离散滤波器的设计

12.4.3 切比雪夫低通离散滤波器的设计

12.4.4 有理频率变换

12.4.5 用MATLAB设计一般IIR滤波器

12.5 FIR滤波器设计

12.5.1 窗函数设计法

12.5.2 窗函数

12.5.3 冲激响应的线性相位及对称性

12.6 离散滤波器的实现

12.6.1 IIR滤波器的实现

12.6.2 FIR滤波器的实现

12.7 我们完成了什么，我们向何处去

12.8 本章练习题

12.8.1 基础题

12.8.2 MATLAB实践题

附录 常用数学公式

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书籍介绍

本书系统地论述了信号与系统的理论与应用，并融合了MATLAB仿真分析。第一部分（第0章）首先介绍几个信号处理应用实例作为开篇，然后介绍有关数学基础及仿真工具MATLAB。第二部分（第1~7章）介绍连续时间信号与系统，从连续时间信号的概念、类型（第1章），连续时间系统的概念、特性、时域描述和分析（第2章）出发，先介绍拉普拉斯变换及其在连续LTI系统分析中的应用（第3章）; 然后讲述傅里叶级数（第4章）和傅里叶变换（第5章）及其在连续LTI系统的频域分析和描述中的作用，后两章侧重应用，分别介绍了拉普拉斯分析在控制领域（第6章），以及傅里叶分析在通信和滤波领域（第7章）的实际应用。第三部分（第8~12章）介绍离散时间信号与系统，这一部分首先阐述抽样定理（第8章），然后从离散时间信号和系统的概念、表达、时域描述和分析（第9章）出发，介绍Z变换及其在离散LTI系统分析中的应用（第10章），然后介绍作为Z变换特殊形式的离散时间傅里叶变换（DTFT）（第11章）。第12章介绍了离散滤波器的设计方法。

本书适合作为电子信息、通信工程类专业本科生及研究生的教材，也适合从事信号处理、通信工程的专业人士阅读。