《信號與系統:信號分析與處理(上冊)》根據當前信息和電子技術的發展，結合高校教學改革的形勢和要求，綜合近10年來的教學實踐，整合原“信號與系統”和“數位訊號處理”兩門課程的教學內容精心編寫而成。 《信號與系統:信號分析與處理(上冊)》全面系統地論述了信號與系統的基本理論和基本分析方法，按照先信號後系統、先連續後離散、先時域後頻域的順序，分上、下兩冊，共12章。上冊講述信號分析與處理，下冊講述系統分析與綜合。上冊的具體內容是：緒論、信號及信號的時域分析、時域連續信號的頻域分析、時域連續信號的復頻域分析、時域離散信號的頻域分析、離散傅立葉變換和快速傅立葉變換。 《信號與系統:信號分析與處理(上冊)》可作為普通高等學校電氣信息類專業本科生的教材使用，也可作為科技人員的參考書。
基本介紹
- 書名：信號與系統:信號分析與處理
- 出版社：機械工業出版社
- 頁數：185頁
- 開本：16
- 定價：22.00
- 作者：程耕國
- 出版日期：2009年2月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787111260301, 7111260309
- 品牌：機械工業出版社
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,文摘,序言,
內容簡介
《信號與系統:信號分析與處理(上冊)》由機械工業出版社出版。
作者簡介
程耕國，1947年生，男，安徽績溪人。1982年1月畢業於武漢鋼鐵學院自動化系，1984年在武漢鋼鐵學院獲得碩士學位並留校任教，1997年3月在日本東北大學獲得博士學位。武漢科技大學信息科學與工程學院教授、博士生導師。中國自動化學會專家諮詢工作委員會會員、南方九省電工理論學會常務理事、湖北自動化學會理事。近5年來，發表學術論文60餘篇，獲省級科技進步獎6項，出版專著1部，主編並出版教材2部。主要研究領域：工業自動化、智慧型材料、故障檢測和數位訊號處理等。
圖書目錄
前言
緒論
第1章 信號及信號的時域分析
1.1 信號及信號的分類
1.1.1 連續信號與離散信號
1.1.2 確定信號與隨機信號
1.1.3 周期信號與非周期信號
1.1.4 能量信號與功率信號
1.1.5 實信號與覆信號
1.2 常用信號及其性質
1.2.1 常用連續信號及其性質
1.2.2 常用離散信號及其性質
1.3 信號的基本運算
1.3.1 信號的相加和相乘
1.3.2 信號的平移
1.3.3 信號的尺度變換與反轉
1.3.4 信號的時域分解
1.3.5 信號的卷積積分與卷積和
1.4 小結
1.5 習題
參考文獻
第2章 時域連續信號的頻域分析
2.1 信號的正交分解
2.1.1 正交函式集
2.1.2 信號的正交分解
2.2 周期信號的頻譜分析——傅立葉級數
2.2.1 三角形式的傅立葉級數
2.2.2 指數形式的傅立葉級數
2.2.3 信號的性質與傅立葉係數之間的關係
2.2.4 周期信號的頻譜
2.3 非周期信號的頻譜分析——傅立葉變換
2.3.1 傅立葉變換的定義
2.3.2 傅立葉變換的物理意義——頻譜和頻譜密度函式
2.3.3 常用信號的傅立葉變換
2.4 傅立葉變換的基本性質
2.4.1 線性
2.4.2 奇偶性
2.4.3 對稱性
2.4.4 時移特性
2.4.5 頻移特性
2.4.6 尺度變換特性
2.4.7 時域微分
2.4.8 時域積分
2.4.9 頻域微分
2.4.1 0頻域積分
2.4.1 1時域卷積定理
2.4.1 2頻域卷積定理
2.4.1 3帕塞瓦爾定理
2.5 周期信號的傅立葉變換
2.5.1 正、餘弦信號的傅立葉變換
2.5.2 一般周期信號的傅立葉變換
2.6 時域採樣定理
2.6.1 信號的採樣
2.6.2 時域採樣定理
2.6.3 信號盼恢復
2.7 小結
2.8 習題
參考文獻
第3章 時域連續信號的復頻域分析
3.1 拉普拉斯變換
3.1.1 拉普拉斯變換的定義
3.1.2 拉普拉斯變換的收斂域
3.1.3 常用信號的拉普拉斯變換
3.2 拉普拉斯變換的基本性質
3.2.1 線性
3.2.2 尺度變換
3.2.3 時移特性
3.2.4 復頻移特性
3.2.5 時域卷積定理
3.2.6 復頻域卷積定理
3.2.7 時域微分特性
3.2.8 時域積分特性
3.2.9 復頻域微分特性
3.2.10 復頻域積分特性
3.2.11 初值定理
3.2.12 終值定理
3.3 拉普拉斯反變換
3.3.1 查表法
3.3.2 部分分式展開法
3.4 拉普拉斯變換與傅立葉變換之間的關係
3.5 小結
3.6 習題
參考文獻
第4章 時域離散信號的頻域分析
4.1 序列的z變換
4.1.1 z變換的定義
4.1.2 幾種序列的z變換及其收斂域
4.2 z反變換
4.2.1 冪級數展開法
4.2.2 部分分式展開法
4.2.3 留數法
4.3 z變換的性質和定理
4.3.1 線性
4.3.2 序列的移位
4.3.3 z域尺度變換
4.3.4 序列的反轉
4.3.5 復序列的共軛
4.3.6 序列的線性加權
4.3.7 初值定理
4.3.8 終值定理
4.3.9 時域卷積定理
4.3.10 復卷積定理
4.3.11 帕塞瓦爾定理
4.4 序列z變換與時域連續信號拉普拉斯變換、傅立葉變換的關係
4.4.1 z變換與拉普拉斯變換的關係
4.4.2 z變換和傅立葉變換的關係
4.5 時域離散信號的傅立葉變換
4.5.1 序列傅立葉變換的定義
4.5.2 序列傅立葉變換的性質
4.6 周期序列的離散傅立葉級數及其傅立葉變換
4.6.1 周期序列的離散傅立葉級數
4.6.2 DFS的性質
4.6.3 周期序列的傅立葉變換
4.7 小結
4.8 習題
參考文獻
第5章 離散傅立葉變換和快速傅立葉變換
5.1 離散傅立葉變換
5.1.1 離散傅立葉變換的定義
5.1.2 DFT與序列傅立葉變換、z變換的關係
5.1.3 離散傅立葉變換的基本性質
5.2 頻域採樣定理
5.3 快速傅立葉變換
5.3.1 FFT算法的基本思想
5.3.2 按時間抽取的基2FFT算法
5.3.3 按頻率抽取的基2FFT算法
5.3.4 快速傅立葉反變換
5.4 FFT的套用舉例
5.4.1 利用FFT計算線性卷積
5.4.2 利用FFT對信號進行譜分析
5.5 小結
5.6 習題
參考文獻
緒論
第1章 信號及信號的時域分析
1.1 信號及信號的分類
1.1.1 連續信號與離散信號
1.1.2 確定信號與隨機信號
1.1.3 周期信號與非周期信號
1.1.4 能量信號與功率信號
1.1.5 實信號與覆信號
1.2 常用信號及其性質
1.2.1 常用連續信號及其性質
1.2.2 常用離散信號及其性質
1.3 信號的基本運算
1.3.1 信號的相加和相乘
1.3.2 信號的平移
1.3.3 信號的尺度變換與反轉
1.3.4 信號的時域分解
1.3.5 信號的卷積積分與卷積和
1.4 小結
1.5 習題
參考文獻
第2章 時域連續信號的頻域分析
2.1 信號的正交分解
2.1.1 正交函式集
2.1.2 信號的正交分解
2.2 周期信號的頻譜分析——傅立葉級數
2.2.1 三角形式的傅立葉級數
2.2.2 指數形式的傅立葉級數
2.2.3 信號的性質與傅立葉係數之間的關係
2.2.4 周期信號的頻譜
2.3 非周期信號的頻譜分析——傅立葉變換
2.3.1 傅立葉變換的定義
2.3.2 傅立葉變換的物理意義——頻譜和頻譜密度函式
2.3.3 常用信號的傅立葉變換
2.4 傅立葉變換的基本性質
2.4.1 線性
2.4.2 奇偶性
2.4.3 對稱性
2.4.4 時移特性
2.4.5 頻移特性
2.4.6 尺度變換特性
2.4.7 時域微分
2.4.8 時域積分
2.4.9 頻域微分
2.4.1 0頻域積分
2.4.1 1時域卷積定理
2.4.1 2頻域卷積定理
2.4.1 3帕塞瓦爾定理
2.5 周期信號的傅立葉變換
2.5.1 正、餘弦信號的傅立葉變換
2.5.2 一般周期信號的傅立葉變換
2.6 時域採樣定理
2.6.1 信號的採樣
2.6.2 時域採樣定理
2.6.3 信號盼恢復
2.7 小結
2.8 習題
參考文獻
第3章 時域連續信號的復頻域分析
3.1 拉普拉斯變換
3.1.1 拉普拉斯變換的定義
3.1.2 拉普拉斯變換的收斂域
3.1.3 常用信號的拉普拉斯變換
3.2 拉普拉斯變換的基本性質
3.2.1 線性
3.2.2 尺度變換
3.2.3 時移特性
3.2.4 復頻移特性
3.2.5 時域卷積定理
3.2.6 復頻域卷積定理
3.2.7 時域微分特性
3.2.8 時域積分特性
3.2.9 復頻域微分特性
3.2.10 復頻域積分特性
3.2.11 初值定理
3.2.12 終值定理
3.3 拉普拉斯反變換
3.3.1 查表法
3.3.2 部分分式展開法
3.4 拉普拉斯變換與傅立葉變換之間的關係
3.5 小結
3.6 習題
參考文獻
第4章 時域離散信號的頻域分析
4.1 序列的z變換
4.1.1 z變換的定義
4.1.2 幾種序列的z變換及其收斂域
4.2 z反變換
4.2.1 冪級數展開法
4.2.2 部分分式展開法
4.2.3 留數法
4.3 z變換的性質和定理
4.3.1 線性
4.3.2 序列的移位
4.3.3 z域尺度變換
4.3.4 序列的反轉
4.3.5 復序列的共軛
4.3.6 序列的線性加權
4.3.7 初值定理
4.3.8 終值定理
4.3.9 時域卷積定理
4.3.10 復卷積定理
4.3.11 帕塞瓦爾定理
4.4 序列z變換與時域連續信號拉普拉斯變換、傅立葉變換的關係
4.4.1 z變換與拉普拉斯變換的關係
4.4.2 z變換和傅立葉變換的關係
4.5 時域離散信號的傅立葉變換
4.5.1 序列傅立葉變換的定義
4.5.2 序列傅立葉變換的性質
4.6 周期序列的離散傅立葉級數及其傅立葉變換
4.6.1 周期序列的離散傅立葉級數
4.6.2 DFS的性質
4.6.3 周期序列的傅立葉變換
4.7 小結
4.8 習題
參考文獻
第5章 離散傅立葉變換和快速傅立葉變換
5.1 離散傅立葉變換
5.1.1 離散傅立葉變換的定義
5.1.2 DFT與序列傅立葉變換、z變換的關係
5.1.3 離散傅立葉變換的基本性質
5.2 頻域採樣定理
5.3 快速傅立葉變換
5.3.1 FFT算法的基本思想
5.3.2 按時間抽取的基2FFT算法
5.3.3 按頻率抽取的基2FFT算法
5.3.4 快速傅立葉反變換
5.4 FFT的套用舉例
5.4.1 利用FFT計算線性卷積
5.4.2 利用FFT對信號進行譜分析
5.5 小結
5.6 習題
參考文獻
文摘
第1章 信號及信號的時域分析
信號是“信號與系統”這門課程的主要學習內容之一。信號是訊息的表現形式，通常體現為隨若干變數而變化的某種物理量。為了有效地傳播和利用訊息，常常需要將訊息轉換成便於傳輸和處理的信號。在數學上，信號可以描述為一個或多個獨立變數的函式。一個實用的信號除用解析式描述外，還可用圖形、測量數據或統計數據描述。通常，將信號的圖形表示稱為波形或波形圖。
本章在時域範圍內討論信號的分類和信號的基本運算，介紹後續課程將會大量涉及到的常用信號及其性質，並較詳細地介紹信號的卷積運算及其性質，為揭示輸入、輸出信號與系統的物理關係及數學解析打下牢固的基礎。
1.1 信號及信號的分類
1.1.1 連續信號與離散信號
1.連續信號
一個信號，如果在連續時間範圍內（除有限個間斷點外）有定義，就稱該信號在此區間內為連續時間信號，簡稱連續信號。
信號是“信號與系統”這門課程的主要學習內容之一。信號是訊息的表現形式，通常體現為隨若干變數而變化的某種物理量。為了有效地傳播和利用訊息，常常需要將訊息轉換成便於傳輸和處理的信號。在數學上，信號可以描述為一個或多個獨立變數的函式。一個實用的信號除用解析式描述外，還可用圖形、測量數據或統計數據描述。通常，將信號的圖形表示稱為波形或波形圖。
本章在時域範圍內討論信號的分類和信號的基本運算，介紹後續課程將會大量涉及到的常用信號及其性質，並較詳細地介紹信號的卷積運算及其性質，為揭示輸入、輸出信號與系統的物理關係及數學解析打下牢固的基礎。
1.1 信號及信號的分類
1.1.1 連續信號與離散信號
1.連續信號
一個信號，如果在連續時間範圍內（除有限個間斷點外）有定義，就稱該信號在此區間內為連續時間信號，簡稱連續信號。
序言
21世紀科學技術的發展對信息技術教育提出了更高的要求，作為信息技術教育的重要課程，“信號與系統”和“數位訊號處理”的教學得到了業界高度的重視。
由於“信號與系統”和“數位訊號處理”是電子信息類本科生必修的主幹課程，其教學內容在理論和實踐上有著密切的內在聯繫。本書是在總結長期的教學經驗和吸納同類教材優點的基礎上，對“信號與系統”和“數位訊號處理”兩門課的內容進行了歸納、整合而成的。該書集這兩門課程的精華於一體，去掉了以往兩本教材中的重疊部分，加強了重點部分，通過有機整合，科學地構建了新的課程體系。具體來說，有以下4個特點：
1.在教材內容的組織上，將原有的《信號與系統》、《數位訊號處理》兩本教材進行重新梳理，歸納出信號分析-信號處理-系統分析-系統綜合這樣一條主線。如果在《信號與系統》中將信號和系統並行來寫，再把離散信號與系統放到數位訊號處理中寫，這樣兩本書中就難免有重複部分，導致每本書在一個學期都難以完成。本書分為上、下兩冊，上冊講信號分析與處理（共5章），從物理意義和數學表達方面對各種信號進行了詳盡的分析；下冊講系統分析與綜合，以系統綜合為目的，闡述了系統的分析和設計，使讀者通過學習，掌握對實際信號進行數字分析、處理的方法。學生上一學期學信號，下一學期學系統，所學知識連貫，一氣呵成。由於信號與系統、數位訊號處理在同一套教材中，符號統一，變數的名稱統一，學生不易混淆。
2.在教材體系上，本教材配備了同步的實踐教程。學生在學習理論的同時，通過加強實踐，能夠對知識理解得更透徹。實踐教程既有基礎的驗證性實驗，又有綜合性、設計性實驗，從而全面提高學生的動手實踐能力。本教材還精心選編了大量的例題和習題，使之與正文有機結合，有利於培養學生分析問題和解決問題的能力。
3.在輔助工具上，注重計算機仿真軟體的運用，從根本上將學生從簡單的習題計算轉移到基本概念、基本原理和基本方法的理解和套用上，提高學習效率和效果。實踐教程引入了具有強大計算功能的Matlab軟體，給出了很多問題的Matlab求解方法。
由於“信號與系統”和“數位訊號處理”是電子信息類本科生必修的主幹課程，其教學內容在理論和實踐上有著密切的內在聯繫。本書是在總結長期的教學經驗和吸納同類教材優點的基礎上，對“信號與系統”和“數位訊號處理”兩門課的內容進行了歸納、整合而成的。該書集這兩門課程的精華於一體，去掉了以往兩本教材中的重疊部分，加強了重點部分，通過有機整合，科學地構建了新的課程體系。具體來說，有以下4個特點：
1.在教材內容的組織上，將原有的《信號與系統》、《數位訊號處理》兩本教材進行重新梳理，歸納出信號分析-信號處理-系統分析-系統綜合這樣一條主線。如果在《信號與系統》中將信號和系統並行來寫，再把離散信號與系統放到數位訊號處理中寫，這樣兩本書中就難免有重複部分，導致每本書在一個學期都難以完成。本書分為上、下兩冊，上冊講信號分析與處理（共5章），從物理意義和數學表達方面對各種信號進行了詳盡的分析；下冊講系統分析與綜合，以系統綜合為目的，闡述了系統的分析和設計，使讀者通過學習，掌握對實際信號進行數字分析、處理的方法。學生上一學期學信號，下一學期學系統，所學知識連貫，一氣呵成。由於信號與系統、數位訊號處理在同一套教材中，符號統一，變數的名稱統一，學生不易混淆。
2.在教材體系上，本教材配備了同步的實踐教程。學生在學習理論的同時，通過加強實踐，能夠對知識理解得更透徹。實踐教程既有基礎的驗證性實驗，又有綜合性、設計性實驗，從而全面提高學生的動手實踐能力。本教材還精心選編了大量的例題和習題，使之與正文有機結合，有利於培養學生分析問題和解決問題的能力。
3.在輔助工具上，注重計算機仿真軟體的運用，從根本上將學生從簡單的習題計算轉移到基本概念、基本原理和基本方法的理解和套用上，提高學習效率和效果。實踐教程引入了具有強大計算功能的Matlab軟體，給出了很多問題的Matlab求解方法。
