本书全面系统地论述了信号与线性时不变系统
分析的基本概念、基本理论和基本分析方法及其应用。本书在第一版的
基础上,增加了大量Matlab程序,系统地论述了如何用Matlab对信号与系统进行分析和仿真。全书共9章,内容包括:信号与系统的基本概念,LTI系统的时域分析,连续时间信号与系统傅里叶分析,离散时间信号与系统傅里叶分析,调制与采样,S域分析,Z变换,系统理论,状态变量分析。
全书在取材上注重内容和结构的完整性,着重于信号分析和系统分析,加强了与信号处理和系统
设计等领域的联系,增加了一些在工程上有着广泛应用背景的基本概念和基本分析方法,尤其是著名仿真软件的引入。同时,在取材上也体现了课程应用领域的演变,课程教学和内容安排上的发展,注重经典理论与新
技术的融合。
教材内容适用于不同学时的教学课程,可根据不同学时和教学要求,灵活组合授课内容。
本书可作为通信工程专业、信息工程专业、电子信息工程专业、自控类和
计算机专业等工科或理科信号与系统课程的教材,也可以供从事信息获取、处理、传输等相关专业学习和工作的研究生、教师和科技工作者参考。
本书在第一版的基础上,对内容做了些调整,其体系层次与第一版基本相同,仍然坚持以讲述确定性信号经由线性时不变系统处理或变换的基本概念、基本原理和分析方法为主的方针,以通信、信息、电子信息、控制工程和计算机科学为主要应用背景,理论阐述和实例分析并重,体现课程应用领域的演变和与新技术的融合。内容包括连续时间信号与系统和离散时间信号与系统,在许多内容的阐述和分析过程中,使用了Matlab软件工具,使得通过本书的学习,读者能够较全面掌握信号与系统基本分析方法和Matlab软件工具在信号与系统分析中的应用。
在全书内容的处理上,沿用了第一版的处理方法,即用统一概念来处理全书,在连续时间信号与系统和离散时间信号与系统的内容安排上,采用并行的方式,以一种统一的方式将两者概念糅合在一起。在教材内容安排上,将原来分散的内容,通过其共性内在联系,安排在一起讲述,这样做,一方面可以用统一方法处理一些有内在联系的重要概念和分析方法,另一方面可以使教材更为紧凑。为了适应日益发展的信号与系统分析、设计和实现技术及其应用范围,书中增加了一些具有广泛应用背景的重要概念与方法,较全面地讨论了Matlab软件工具在信号与系统中的应用,以适应信号与系统课程教学和内容安排上的发展。
要全面掌握信号与系统这门课程,没有一定数量且能应用这些基本方法的
习题是不能达到的。因此,在各章安排一定数量的习题。习题主要以各章的基本概念和方法的应用为主,辅以一定数目的提高型习题,以综合各章所提到的基本概念和方法。
本书的编写,假定读者已具有基本微积分方面的知识,有进行复数运算的能力,接触过微分方程方面的基本内容以及学习过电路原理课程。
全书分为9章。第1章信号与系统的基本概念,论述了信号与系统的
数学描述及其相关的基本概念。第2章线性时不变(LTI)系统的时域分析,着重论述了线性时不变系统的卷积表示方法,还讨论了线性时不变系统的时域经典求解方法以及响应的零状态响应和零输入响应分解。第3章连续时间信号与系统的频域分析和第4章离散时间信号与系统的频域分析,全面论述了连续和离散时间线性时不变系统的频域分析方法。第5章采样与调制的论述,是建立在第4章和第5章讨论的基础之上的,利用傅里叶变换的调制特性,研究了连续时间和离散时间信号的时域采样定理、通信系统中的调制和复用。在第5章还讨论了连续时间信号的离散化处理和表示,以及
现代通信中信号的正交表示。第6章信号与系统的复频域分析,全面论述了连续时间线性时不变系统的S域分析方法。第7章Z变换,全面论述了离散时间线性时不变系统的Z域分析方法。第8章系统理论,在前几章论述的基础上,针对线性时不变系统分析和综合中的一些基本问题,进一步讨论系统分析和设计中的一些基本方法和概念,特别是用系统函数的概念讨论系统的时域和频域特性、稳定性和滤波器设计,深化课程的基本概念,加强课程的工程应用。第9章状态变量分析,较全面地介绍了现代系统与控制理论的状态变量分析法。
本书较全面地论述了信号与系统所涉及的相关内容,全书内容丰富,有利于授课教师选材,为学生的自学开创了较好的条件,也为学生后续课程的学习打下了很好的基础。授课教师可根据课程要求,按照不同章节的选取与组合,构成深度和学时不同的课程。从目前国内高等院校的教学需要来看,推荐以下三种组课方案供参考(下列数字为章节):
①1234567;
②12345678;
③123456789。
上述方案中,第2章中有关时域经典求解方法内容可适当删减。第3章和第4章中有关电路的变换域求解方......