信號與系統教程（簡體書）

“信號與系統”是高等學校本科電子、信息、控制及通信類專業的一門重要的專業基礎課程。它不僅是本科生培養計劃中的必修課，而且也是不少專業研究生入學考試的必考科目。
《21世紀高等學校規劃教材．電子信息：信號與系統教程》是專門針對高等學校電子、信息、控制及通信類專業而編著的本科生教材，共分11章，分別是第1章信號、第2章系統、第3章連續系統時域分析、第4章連續系統週期信號實頻域分析、第5章連續系統非週期信號實頻域分析、第6章連續系統複頻域分析、第7章連續系統的模擬與穩定性分析、第8章離散信號與離散系統的時域分析、第9章離散信號與離散系統的Z域分析、第10章系統的狀態空間分析、第11章系統綜合概述。全書共有例題一百四十餘道。
為了深化學生對課本內容的理解與掌握，拓展知識面，並幫助有志考研的學生瞭解相關的知識與技能，在前10章都安排了一節“考研熱身”，對國內一些知名高校的60道考研真題給予了詳細的介紹。
從內容的廣度上看，本書不但涵蓋了當前國內外一些經典教材的主要內容，而且還略有補充；從內容的深度上講，與當前國內外一些經典教材大致相當。就風格而言，本書在內容的編排、敘述和插圖等方面有其獨到之處。
經過教師適當摘選，本書也適用于大專學生的教學，同時也可作為相關專業研究生和工程技術人員的參考書。．

《21世紀高等學校規劃教材?電子信息:信號與系統教程》也適用于大專學生的教學，同時也可作為相關專業研究生和工程技術人員的參考書。

第1章信號
1.1信號的概念
1.2信號的分類
1.2.1周期信號與非周期信號
1.2.2能量信號與功率信號
1.2.3模擬信號與數字信號
1.2.4確定信號與隨機信號
1.3基本連續時間信號
1.3.1直流信號
1.3.2正弦型信號
1.3.3指數信號
1.3.4復指數信號
1.3.5符號信號
1.3.6單位斜坡信號
1.3.7單位階躍信號
1.3.8單位沖激信號
1.3.9單位沖激偶信號
1.4連續時間信號的運算
1.4.1算術運算
1.4.2時移變換
1.4.3翻轉變換
1.4.4尺度變換
1.4.5分解與合成
1.4.6信號作圖
1.5考研熱身
1.6學習提示
1.7習題l
第2章 系統
2.1系統的概念
2.2系統的狀態與響應
2.3系統的分類
2.3.1線性系統與非線性系統
2.3.2時變系統與時不變系統
2.3.3動態系統與非動態系統
2.3.4連續系統與離散系統
2.3.5 因果系統與非因果系統
2.3.6開環系統與閉環系統
2.3.7穩定系統與非穩定系統
2.3.8集中參數系統與分布參數系統
2.4系統模型與運算框圖
2.4.1系統模型
2.4.2運算框圖
2.5考研熱身
2.6學習提示
2.7習題2
第3章連續系統時域分析
3.1微分方程分析法
3.1.1經典分析法
3.1.2響應分解分析法
3.2沖激響應和階躍響應
3.2.1 沖激響應
3.2.2階躍響應
3.3算子分析法
3.3.1微分算子與傳輸算子
3.3.2利用傳輸算子求解沖激響應
3.4卷積分析法
3.4.1卷積的概念
3.4.2卷積的性質
3.4.3利用卷積求零狀態響應
3.5考研熱身
3.6學習提示
3.7習題3
第4章連續系統周期信號實頻域分析
4.1正交函數
4.1.1正交函數集
4.1.2三角函數集
4.1.3虛指數函數集
4.2傅里葉級數
4.2.1傅里葉級數的三角形式
4.2.2 函數對稱性與傅里葉系數的關系
4.2.3傅里葉級數的指數形式
4.2.3傅里葉級數的性質
4.3信號頻譜
4.3.1頻譜的概念
4.3.2頻譜的特點
4.4系統傅里葉級數分析法
4.4.1系統函數
4.4.2傅里葉級數分析法
4.5考研熱身
4.6學習提示
4.7習題4
魯5章連續系統非周期信號實頻域分析
5.1傅里葉變換
5.1.1傅里葉變換的概念
5.1.2典型非周期信號的傅里葉變換
5.2傅里葉變換的性質
5.2.1線性性質
5.2.2時移性質
5.2.3頻移性質
5.2.4尺度變換
5.2.5對稱性質
5.2.6卷積性質
5.2.7時域微分
5.2.8時域積分
5.2.9調制特性
5.3周期信號的傅里葉變換
5.4傅里葉逆變換的求法
5.5非周期信號作用下的傅里葉變換分析法
5.5.1系統模型分析法
5.5.2系統函數分析法
5.5.3信號分解分析法
5.6周期信號作用下的傅里葉變換分析法
5.7無失真傳輸條件
5.8希爾伯特變換
5.9傅里葉變換分析法的不足
5.10考研熱身
5.11學習提示
5.12習題5
第6章連續系統的復頻域分析
6.1拉普拉斯變換
6.1.1拉普拉斯變換的概念
6.1.2常用信號的拉普拉斯變換
6.1.3周期信號的拉普拉斯變換
6.2拉普拉斯變換的性質
6.2.1線性性質
6.2.2時移性質
6.2.3復頻移性質
6.2.4尺度變換
6.2.5時域微分
6.2.6時域積分
6.2.7卷積定理
6.2.8初值定理
6.2.9終值定理
6.2.10頻域微分
6.2.11頻域積分
6.3拉普拉斯逆變換的求法
6.4復頻域系統函數分析法
6.4.1系統函數
6.4.2系統函數分析法
6.5復頻域系統模型分析法
6.5.1系統模型分析法
6.5.2電路的復頻域模型
6.6復頻域信號分解分析法
6.7考研熱身
6.8學習提示
6.9習題6
第7章連續系統的模擬與穩定性分析
7.1系統模擬
7.1.1基本運算器
7.1.2系統框圖模擬
7.1.3系統流圖模擬
7.2系統穩定性分析
7.2.1系統的穩定性
……
第8章 離散信號與離散系統的時域分析
第9章 離散信號與離散系統的z域分析
第10章 系統的狀態空間分析
第11章 系統綜合概述
附錄部分習題答案
參考文獻

2.3.8 集中參數系統與分布參數系統
由集中參數元件構成的系統稱為集中參數系統（concentrated parameters system）。所謂集中參數元件是指那些外形尺寸遠遠小于其工作波長的電器元件，比如常見的電阻器、電感器、電容器、晶體管和變壓器等。也可以說，集中參數元件就是可用集中參數來表示元件兩端之間數值的元件。
集中參數系統的能量存儲或消耗在個別孤立元件上，并認為開始于任何點上的擾動瞬時地傳播到系統的每一點。集中參數系統只有一個自變量，可以是時間、距離或其他物理量，因此，集中參數系統可用常微分方程描述。
由分布參數元件，如傳輸線、波導、天線和機械軸等構成的系統稱為分布參數系統。分布參數系統中，電阻器、電感器、電容器不能獨立分開（比如在一段傳輸線上，電阻、電感和電容三種效應在沿線每一點上都存在并且混合在一起），并認為開始于任何點上的擾動必須經過一段時間才能傳播到系統的每一點。因此，分布參數系統涉及的變量除時間外還有空間，即這種系統的變量超過一個，系統要用偏微分方程描述。
事實上，所有系統都是分布參數系統，但有些可以用集中參數系統來近似，只要系統元件的尺寸遠小于輸入信號的波長，這種近似簡化就是合理的。通常，低頻電路都是集中參數系統，只有微波電路（工作頻率大于300MHz）才有可能按分布參數系統對待。本課程所討論的系統都是集中參數系統。
顯然，一個實際系統可以具有多類性，比如可以既是線性系統，又是動態系統和因果系統。而在諸多系統分類中，線性時不變系統是最基本和最重要的系統，是分析和研究其他系統的基礎。因此，本課程只討論線性時不變系統（linear time—invariant system），即LTI系統。
2.4系統模型與運算框圖
2.4.1 系統模型
對于一個LTI系統，其結構和功能干差萬別。為了能有效地分析各種LTI系統，尋找一種通用的分析方法是非常必要的。而將各種不同的物理系統根據其結構和功能抽象為一個統一的形式——數學表達式（解析式），是各種分析方法的基礎。這種能反映系統特性的數學表達式叫做系統的數學模型（mathematical model），簡稱模型。而尋求一個系統數學模型的過程稱為系統建模。
據此，我們給系統模型與系統建模下個定義：能夠全面反映系統特性并可據此對系統進行性能分析的數學表達式叫做系統模型，而尋求這種數學表達式的過程叫做系統建模。
因為系統的結構繁簡不一，功能要求不盡相同，有些系統可以用精確的數學解析式表示，而有些系統則很難找到精確模型，只能用近似解析式取代，所以，系統模型也有精確模型和近似模型之分。在實際工作中，應根據具體情況對系統進行科學合理的建模。