MATLAB版信号与系统基础

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信号与系统基础（MATLAB版）【MATLAB版信号与系统基础】《信号与系统基础（MATLAB版）》是2016年清华大学出版社出版的图书，作者是石辛民、程晓东、郝整清。
基本介绍书名：信号与系统基础（MATLAB版）
作者：石辛民、程晓东、郝整清
ISBN：9787302437314
定价：39
出版社：清华大学出版社
出版时间：2016.03.01
前言“信号与系统”课程是电子信息、通信工程、电气工程以及自动化等专业的一门主干专业基础课，也是相关专业研究生入学考试课程之一。进入到信息和智慧型化时代，无线通信、光通信、云计算、微电子、人工智慧以及大数据处理等技术已经达到很高的水平，这些领域的理论和套用都渗透了信号与系统的相关知识。信号与系统理论阐述了电路系统的数学模型建立、求解方法，给出了电信号和系统在频率域的定义、描述方法，总结和拓展了人们对信号特性的认知，完善了关于频域的一整套理论和分析方法，为后续在信号处理领域进一步探索与套用打下了基础。同时，线性电路系统的分析理论和方法又可以套用到诸如生命科学、仿生材料、装备製造、空间科学、智慧型系统以及人类社会等领域的研究方面，是一套普适的方法论，具有开拓思路、启迪智慧的作用。全书共分为8章。第1章信号与系统的基本概念，第2章连续时间系统的时域分析，第3章傅立叶分析，第4章连续时间信号与系统的S域分析，第5章离散时间信号与系统的时域分析，第6章离散时间信号与系统的Z域分析，第7章数位讯号处理基础，第8章系统的状态变数分析。本书结合编者多年教学实践，围绕新的教学改革对教学方式和教材内容的要求，编写时突出了以下特点：（1）内容简练易懂，强调概念，突出教学重点。结合对套用性、创新性本科生的要求，以信号与系统的基本概念、基本理论和分析方法为主，注重层次、循序渐进。（2）例题讲解丰富，举一反三，让学生在有限的时间内掌握较多的解题方法和技巧，为后续的习题求解提供了思路，对前面概念和理论内容也是一种更好的複习掌握。（3）将MATLAB解题方法与经典解题方法及内容讲解有机结合起来，运用现代的手段分析和描述信号与系统，通过简单实例介绍MATLAB基本语句与函式，让学生既学到了信号与系统的通用分析方法，又掌握了软体工具，学会快速分析及描绘信号曲线图的方法。（4）课后习题精心挑选、难易适度、内容较新、紧扣书中内容。除了经典内容的习题，增加了思考题和MATLAB习题。本书由石辛民担任主编，负责拟定大纲、统稿并编写第8章和所有的MATLAB例题，程晓东编写了第1~4章，郝整清编写了第5~7章。本书可作为电子信息工程、通信工程、自动化、电子科学与技术、计算机技术以及生物医学工程等电气信息类专业本科生的“信号与系统”课程教材。编者2016年1月作者简介石辛民，1962年物理专业本科生毕业，一直从事教育工作，曾从事过静电及其套用、电场及其测量等科研工作。1994年评审教授。在高校讲授过“高等数学”、“电路分析”、“矩阵论”、“模糊信息处理”等多门课程，并出版过“计算方法及其MATLAB实现”、“数学物理方程及其MATLAB解算”、“複变函数及其套用”、“实用工程数学”等高校教材，从2006年起，“计算方法及其MATLAB实现”及其前身被一些学校作为教材使用。目录第1章信号与系统的基本概念1.1信号与系统1.2信号的分类及基本信号示例1.2.1信号的分类1.2.2常用基本信号示例1.3信号的运算1.3.1信号的移位、反褶1.3.2信号的尺度变换（信号的伸展、压缩）1.3.3信号的微分和积分1.3.4两信号相加或相乘1.4单位阶跃信号与冲激信号1.4.1单位斜变信号1.4.2单位阶跃信号1.4.3单位冲激信号1.5信号的分解1.5.1直流分量与交流分量1.5.2偶分量与奇分量1.5.3脉冲分量1.5.4实部分量与虚部分量1.6系统的概念及分析方法1.6.1系统模型概念1.6.2系统的分类1.6.3线性时不变系统（LTIS）1.6.4系统分析方法本章小结课后思考讨论题习题1第2章连续时间系统的时域分析2.1线性时不变系统微分方程的建立2.1.1物理系统的微分方程描述2.1.2电路系统的微分方程描述2.2求解微分方程的经典法(系统全回响)2.2.1求解的基本原理2.2.2零输入回响与零状态回响2.3冲激回响和阶跃回响2.3.1冲激回响2.3.2阶跃回响2.4套用MATLAB求解微分方程2.4.1求解析解的符号法2.4.2求数值解的方法2.5卷积2.5.1卷积的定义2.5.2卷积的图形法和公式法计算2.5.3卷积的性质2.5.4利用卷积求零状态回响本章小结课后思考讨论题习题2第3章傅立叶分析3.1周期信号的傅立叶级数分析3.1.1周期信号的三角级数表示3.1.2周期信号的指数函式表示3.1.3典型周期函式的频谱3.2非周期信号的频谱分析3.2.1傅立叶变换3.2.2傅立叶变换的性质3.2.3周期信号的傅立叶变换3.2.4时域取样和取样定理3.3傅立叶分析用于通信系统3.3.1利用系统函式H(ω)求系统的回响3.3.2调製与解调3.3.3信号无失真传输3.3.4理想低通滤波器本章小结课后思考讨论题习题3第4章连续时间信号与系统的S域分析4.1拉普拉斯变换及其逆变换4.1.1拉氏变换的定义4.1.2拉氏变换的MATLAB实现4.1.3典型函式的拉氏变换4.2拉氏变换的基本性质4.3拉氏逆变换的计算方法4.3.1包含不同实数极点4.3.2包含共轭複数极点4.3.3存在重根极点4.4拉氏变换法求解微分方程4.4.1用拉氏变换法求解微分方程4.4.2电路的S域模型4.5系统函式H(s)及其套用 4.5.1系统函式H(s)的概念4.5.2系统函式的零极点分布与时域特性的关係4.5.3系统函式的零极点分布与频域特性的关係4.5.4线性系统的稳定性本章小结课后思考讨论题习题4第5章离散时间信号与系统的时域分析5.1离散时间信号与系统5.1.1离散时间信号5.1.2离散时间系统5.2常係数线性差分方程的求解5.2.1叠代法5.2.2时域经典法5.2.3双零法5.2.4MATLAB求解5.3离散时间系统的单位样值回响5.4卷积和5.4.1图形法5.4.2对位相乘求和法5.4.3列表法5.4.4MATLAB软体法本章小结课后思考讨论题习题5第6章离散时间信号与系统的Z域分析6.1Z变换6.1.1Z变换的定义6.1.2典型序列的Z变换6.1.3Z变换的收敛域6.2Z逆变换6.2.1部分分式展开法6.2.2套用MATLAB进行部分分式展开6.2.3幂级数展开法（长除法）6.2.4留数法（围线积分法）6.3Z变换的基本性质6.3.1线性特性6.3.2位移特性（时移特性）6.3.3序列线性加权（Z域微分）6.3.4序列指数加权（Z域尺度变换）6.3.5初值与终值定理6.3.6卷积定理6.4离散系统的系统函式H(z)及套用6.4.1单位样值回响与系统函式6.4.2系统函式的零极点分布对系统特性的影响6.4.3离散时间系统的频率回响特性6.4.4套用MATLAB进行H(z)的零极点与系统特性计算本章小结课后思考讨论题习题6第7章数位讯号处理基础7.1离散傅立叶变换7.1.1傅立叶变换的几种形式7.1.2离散傅立叶级数(DFS)7.1.3离散傅立叶变换(DFT)7.1.4离散傅立叶变换的性质7.1.5离散傅立叶变换的套用7.2快速傅立叶变换(FFT)7.2.1直接计算DFT的问题及改进途径7.2.2FFT算法7.2.3快速傅立叶变换的套用7.3模拟滤波器的设计7.3.1模拟滤波器的逼近7.3.2巴特沃斯低通滤波器的设计7.3.3切比雪夫Ⅰ型滤波器的设计7.4数字滤波器的设计7.4.1IIR数字滤波器的设计7.4.2FIR数字滤波器的设计本章小结课后思考讨论题习题7第8章系统的状态变数分析 8.1系统的状态变数和动态方程8.1.1信号通过系统的动态方程8.1.2动态方程的建立8.1.3描述系统的模型及其相互转换8.2动态方程的求解8.2.1动态方程的数值解8.2.2连续动态方程的拉氏变换法求解8.2.3离散动态方程的Z变换法求解8.2.4动态方程的叠代法求解8.3系统的可控制性和可观测性8.3.1系统的可控制性8.3.2系统的可观测性本章小结课后思考讨论题习题8部分习题参考答案参考文献

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