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工程信号与系统(第2版)


作者:
郭宝龙主编,郭宝龙 朱娟娟,闫允一,吴宪祥编著
定价:
58.00元
ISBN:
978-7-04-061463-3
版面字数:
670.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2024-02-19
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电子电气类核心课程
三级分类:
信号与系统

本书注重概念、方法和能力培养。以三个基本问题(基本信号及响应、信号分解、LTI系统分析)为主线,由基本概念、基本方法层层递推,“连续”与“离散”类比,形成系统性、逻辑性强的“信号与系统”知识演进体系;每章以问题为导引,解释概念起源和方法创新,从时域、频域到变换域,逐级提升学生系统分析能力和科学思维能力,配合工程案例分析和仿真代码示例,提升学生对工程问题实践探索的兴趣和解决复杂工程问题的能力。本书注重与后续课程的知识关联,并引申到通信、控制、信息处理和小波分析等领域的前沿技术。

本书采用了纸质教材与网络资源相融合的新形态教材方式。紧密结合“信号与系统”国家精品资源共享课程课国家级一流本科课程,将动画演示、例题解析、案例分析、仿真程序、教学视频、扩展资源等与纸质教材有机结合。本书为国家级线上一流课程——中国大学MOOC“信号与系统”的配套教材,可扫描二维码观看学习。

本书可作为通信、电子信息、计算机、自动化、信息安全、测控、电子科学与技术等信息类专业课新工科专业的“信号与系统”课程的本科教材。适用于开展线上线下混合式教学、新工科教学、工程教育认证等,也可供电子信息相关领域工程技术人员学习参考。

  • 前辅文
  • 第一章 信号与系统概述
    • 1.1 信号的基本概念和分类
      • 1.1.1 几个概念
      • 1.1.2 信号的描述
      • 1.1.3 信号的分类
      • 1.1.4 信号的计算机仿真表示与绘图
    • 1.2 基本信号
      • 1.2.1 阶跃函数
      • 1.2.2 冲激函数
      • 1.2.3 冲激函数的广义函数定义
      • 1.2.4 冲激函数的性质
      • 1.2.5 单位脉冲序列和单位阶跃序列
    • 1.3 信号的运算
      • 1.3.1 信号的+、-、×运算
      • 1.3.2 信号的时间变换运算
    • 1.4 系统的概念及分类
      • 1.4.1 系统的定义
      • 1.4.2 系统的分类及性质
    • 1.5 信号与系统分析方法及知识点导航
      • 1.5.1 LTI系统的分析方法
      • 1.5.2 研究的重点问题
      • 1.5.3 本课程知识点导航
    • 习题
  • 第二章 连续系统的时域分析
    • 2.1 LTI连续系统的响应
      • 2.1.1 连续系统的描述
      • 2.1.2 微分方程的经典解
      • 2.1.3 系统的初始值
      • 2.1.4 零输入响应和零状态响应
      • 2.1.5 计算机仿真求解
    • 2.2 冲激响应与阶跃响应
      • 2.2.1 冲激响应
      • 2.2.2 阶跃响应
      • 2.2.3 计算机仿真求解
    • 2.3 卷积积分
      • 2.3.1 信号的时域分解与卷积积分
      • 2.3.2 卷积积分的定义
      • 2.3.3 卷积的图解法
      • 2.3.4 卷积积分的性质
      • 2.3.5 综合举例
      • 2.3.6 卷积的计算机仿真求解
    • 2.4 相关函数
      • 2.4.1 相关函数定义
      • 2.4.2 应用案例
    • 2.5 连续系统的微分算子描述
      • 2.5.1 微分算子及系统的描述
      • 2.5.2 由传输算子计算冲激响应
    • 习题
  • 第三章 离散系统的时域分析
    • 3.1 差分方程的建立及经典解法
      • 3.1.1 离散系统的描述
      • 3.1.2 差分方程的经典解法
      • 3.1.3 零输入响应和零状态响应的经典解法
      • 3.1.4 应用案例
      • 3.1.5 计算机仿真求解
    • 3.2 基本信号与基本响应
      • 3.2.1 单位脉冲序列和单位阶跃序列
      • 3.2.2 单位脉冲(序列)响应和阶跃响应
      • 3.2.3 计算机仿真求解
    • 3.3 卷积和
      • 3.3.1 卷积和
      • 3.3.2 卷积和的图解法
      • 3.3.3 不进位乘法求卷积和
      • 3.3.4 卷积和的性质
      • 3.3.5 卷积和的计算机仿真求解
    • 3.4 离散系统的差分算子描述
      • 3.4.1 差分算子描述
      • 3.4.2 由传输算子计算单位脉冲响应
    • 习题
  • 第四章 傅里叶变换与频域分析
    • 4.1 信号分解为正交函数
      • 4.1.1 矢量正交与正交分解
      • 4.1.2 信号正交与正交函数集
      • 4.1.3 信号的正交分解
    • 4.2 周期信号的傅里叶级数
      • 4.2.1 傅里叶级数的三角形式
      • 4.2.2 波形的对称性与谐波特性
      • 4.2.3 傅里叶级数的指数形式
    • 4.3 周期信号的频谱及特点
      • 4.3.1 信号频谱的概念
      • 4.3.2 周期信号频谱的特点
      • 4.3.3 周期信号的功率——帕塞瓦尔恒等式
      • 4.3.4 应用案例
    • 4.4 非周期信号的频谱——傅里叶变换
      • 4.4.1 傅里叶变换
      • 4.4.2 常用函数的傅里叶变换
    • 4.5 傅里叶变换的性质
      • 4.5.1 傅里叶变换的基本性质
      • 4.5.2 傅里叶变换的奇偶性
    • 4.6 能量谱和功率谱
      • 4.6.1 能量谱
      • 4.6.2 功率谱
    • 4.7 周期信号的傅里叶变换
    • 4.8 LTI系统的频域分析
      • 4.8.1 基本信号e^jωt作用于LTI系统的响应
      • 4.8.2 一般信号f(t)作用于LTI系统的响应
      • 4.8.3 频率响应H(jω)的求法
      • 4.8.4 无失真传输与滤波
      • 4.8.5 应用案例
    • 4.9 取样定理
      • 4.9.1 信号的取样
      • 4.9.2 时域取样定理
      • 4.9.3 应用案例
    • 4.10 模拟滤波器
      • 4.10.1 巴特沃思滤波器
      • 4.10.2 切比雪夫滤波器
    • 4.11 傅里叶变换在通信系统中的应用
    • 习题
  • 第五章 离散傅里叶变换
    • 5.1 连续变换到离散变换的演化
      • 5.1.1 取样离散化
      • 5.1.2 五种傅里叶变换的比较
    • 5.2 离散傅里叶变换(DFT)
      • 5.2.1 离散傅里叶变换的基函数
      • 5.2.2 离散傅里叶变换定义
      • 5.2.3 离散傅里叶变换的物理意义
      • 5.2.4 快速傅里叶变换(FFT)
    • 5.3 离散傅里叶级数(DFS)
    • 5.4 离散时间傅里叶变换(DTFT)
      • 5.4.1 DTFT的定义
      • 5.4.2 从DFS到DTFT
    • *5.5 三个变换间的关系
      • 5.5.1 DFT与DFS的关系
      • 5.5.2 DTFT与DFS的关系
      • 5.5.3 DTFT与DFT的关系
    • *5.6 离散傅里叶变换的性质
    • *5.7 离散余弦变换(DCT)
      • 5.7.1 由DFT导出DCT
      • 5.7.2 二维离散余弦变换
      • 5.7.3 综合案例:JPEG中的DCT
    • 习题
  • 第六章 拉普拉斯变换与复频域分析
    • 6.1 拉普拉斯变换基本理论
      • 6.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换
      • 6.1.2 常用函数的拉普拉斯变换简表
      • 6.1.3 拉普拉斯变换性质
      • 6.1.4 拉普拉斯反变换
      • 6.1.5 拉普拉斯变换的计算机仿真计算
    • 6.2 拉普拉斯变换应用于电路分析
      • 6.2.1 电路的s域模型
      • 6.2.2 电路系统的复频域分析
    • 6.3 连续系统的复频域分析法
      • 6.3.1 拉普拉斯变换法求微分方程
      • 6.3.2 系统函数
      • 6.3.3 系统函数与系统的频率特性
    • 6.4 连续系统的信号流图与系统模拟
      • 6.4.1 系统的方框图
      • 6.4.2 系统的信号流图表示
      • 6.4.3 连续系统的模拟
    • *6.5 零极点配置在模拟滤波器的应用分析
      • 6.5.1 频率响应与零极点的关系
      • 6.5.2 常见理想滤波器的零极点配置
      • 6.5.3 物理可实现滤波器
    • *6.6 控制系统分析和应用
      • 6.6.1 闭环反馈系统的基本特性
      • 6.6.2 根轨迹法
      • 6.6.3 奈奎斯特稳定性判据
      • 6.6.4 案例分析
    • 习题
  • 第七章 z变换分析
    • 7.1 z变换基本理论
      • 7.1.1 z变换定义
      • 7.1.2 z变换性质
      • 7.1.3 逆z变换
      • 7.1.4 z变换和拉普拉斯变换的关系
    • 7.2 离散时间系统的z变换分析法
      • 7.2.1 线性差分方程的z变换解
      • 7.2.2 系统函数
    • 7.3 信号流图与系统模拟
      • 7.3.1 系统的方框图
      • 7.3.2 系统的z域流图
      • 7.3.3 离散系统的模拟
    • 7.4 频率响应特性
      • 7.4.1 对正弦序列Acos(ΩTk)的响应
      • 7.4.2 LTI离散系统的频率响应定义
      • 7.4.3 应用案例分析
    • *7.5 数字滤波器设计及分析
      • 7.5.1 模拟信号的数字化处理系统
      • 7.5.2 配置系统函数零极点实现滤波系统
      • 7.5.3 数字滤波器的结构与分类
      • 7.5.4 无限冲激响应(IIR)数字滤波器的设计及应用举例
      • 7.5.5 有限冲激响应(FIR)数字滤波器的设计及应用举例
    • 7.6 综合案例分析
    • 习题
  • 第八章 系统的状态空间分析
    • 8.1 系统的状态变量描述法
      • 8.1.1 状态变量、状态方程与输出方程
      • 8.1.2 连续系统状态方程的建立
      • 8.1.3 离散系统状态方程的建立
    • 8.2 连续系统状态方程的求解
      • 8.2.1 时域解法
      • 8.2.2 s域解法
    • 8.3 离散系统状态方程的z域求解
    • 8.4 系统函数矩阵与系统稳定性分析
    • *8.5 线性系统的可控性和可观性的应用分析
      • 8.5.1 线性系统的可控性
      • 8.5.2 线性系统的可观性
    • 8.6 状态空间法应用举例
    • 习题
  • *第九章 小波分析理论简介
    • 9.1 平稳信号
    • 9.2 短时傅里叶变换
      • 9.2.1 傅里叶变换的局限
      • 9.2.2 短时傅里叶变换(STFT)
      • 9.2.3 短时傅里叶变换的缺陷
    • 9.3 连续小波变换
      • 9.3.1 小波函数的定义
      • 9.3.2 连续小波变换的定义
      • 9.3.3 连续小波变换的数值计算
      • 9.3.4 连续小波变换的性质
      • 9.3.5 二进小波(dyadic wavelet)
    • 9.4 离散小波变换
      • 9.4.1 离散小波变换的定义
      • 9.4.2 尺度函数
      • 9.4.3 哈尔(Haar)小波
      • 9.4.4 子带编码
      • 9.4.5 DWT的快速分解
      • 9.4.6 DWT的快速重构
      • 9.4.7 小波提升方案
    • 9.5 小波变换的工程应用
      • 9.5.1 语音信号的去噪
      • 9.5.2 语音信号的特征提取
      • 9.5.3 图像去噪
      • 9.5.4 数字水印
      • 9.5.5 图像融合(image fusion)
      • 9.5.6 图像超分辨率重建(image super resolution reconstruction)
    • 9.6 小波变换思想辨析
      • 9.6.1 傅里叶变换、短时傅里叶变换与小波变换
      • 9.6.2 离散傅里叶变换、z变换与离散小波变换
      • 9.6.3 小波变换的不足之处
    • 习题
  • 附录1 信号与系统综合案例
  • 附录2 习题参考答案
  • 附录3 信号与系统测试题
  • 附录4 关键词中英文对照
  • 参考文献

相关图书