本書系統(tǒng)介紹了信號(hào)與線性時(shí)不變系統(tǒng)的基本理論與分析處理方法。第一章介紹連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào),信號(hào)在時(shí)域里的變換,系統(tǒng)的性質(zhì);第二章介紹線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域分析,包括利用經(jīng)典法求解連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)微分方程和離散時(shí)間系統(tǒng)差分方程,遞推法求解差分方程,利用差分方程求解微分方程,信號(hào)的卷積計(jì)算,系統(tǒng)的卷積分析與求解;第三章介紹信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù),傅里葉變換與反變換,信號(hào)的抽樣及抽樣定理,信號(hào)的調(diào)制與解調(diào);第四章介紹連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析,系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù),利用頻域法求信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)的響應(yīng),濾波器;第五章介紹離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換,包括離散時(shí)間傅立葉變換(DTFT)、離散傅里葉變換(DFT)與快速傅立葉變換(FFT);第六章介紹離散時(shí)間系統(tǒng)的傅里葉分析,包括離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)、數(shù)字濾波器及其應(yīng)用;第七章介紹拉普拉斯變換和連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)復(fù)頻域分析,包括信號(hào)的拉普拉斯變換與反變換、系統(tǒng)的復(fù)頻域分析、系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)的頻率響應(yīng)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析;第八章介紹Z變換與離散時(shí)間系統(tǒng)分析,包括離散時(shí)間信號(hào)的z變換與反變換、利用z換求解系統(tǒng)的差分方程、離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)的頻率響應(yīng)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析;第九章介紹系統(tǒng)分析的狀態(tài)變量法,包括連續(xù)和離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立、狀態(tài)方程的求解、系統(tǒng)的可控性與可觀性。
本書可作為電子信息、電氣工程、自動(dòng)控制、物理、生物醫(yī)學(xué)、精密儀器、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)類等專業(yè)本科生的教材或教學(xué)參考書,也可作為考研學(xué)習(xí)資料,同時(shí)也可供廣大科技人員、工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
信號(hào)充滿了我們生活的空間,如語(yǔ)音信號(hào)、噪聲信號(hào)、電壓信號(hào)、電流信號(hào)、心電信號(hào)、腦電信號(hào)、振動(dòng)信號(hào)等,為了充分獲取信號(hào)的有用信息,需要對(duì)信號(hào)從不同的角度、不同的變換域(如時(shí)域、頻域等)進(jìn)行深入分析,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別、信號(hào)去噪、疾病診斷、電能質(zhì)量分析、圖像識(shí)別、機(jī)械故障診斷等。
同樣,系統(tǒng)也廣泛存在于現(xiàn)實(shí)之中,如電路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、力學(xué)系統(tǒng)等,因此需要研究系統(tǒng)的描述方法、系統(tǒng)的性質(zhì)、信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)的響應(yīng)、系統(tǒng)的頻率特性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性等,F(xiàn)代信號(hào)的分析與處理廣泛依賴于計(jì)算機(jī),因此除了研究連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)之外,還要研究離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的分析處理方法。
“信號(hào)與系統(tǒng)”早期是電子通信專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,“信號(hào)與系統(tǒng)”已成為電子信息、電氣工程、自動(dòng)化、光電工程、物理、生物醫(yī)學(xué)、精密儀器、機(jī)械等多學(xué)科的重要基礎(chǔ)課程。
本書在編寫過(guò)程中充分吸收了國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材的精華,注重嚴(yán)謹(jǐn)性、系統(tǒng)性、邏輯性以及解決問(wèn)題方法的多樣性。本書共九章,除傳統(tǒng)的信號(hào)與系統(tǒng)內(nèi)容外,還涉及DTFT、DFT、FFT等數(shù)字信號(hào)處理內(nèi)容以及系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法,可根據(jù)專業(yè)需要和學(xué)時(shí)計(jì)劃安排學(xué)習(xí)內(nèi)容。
李開成,男,1962年2月出生,教授,博士,博士生導(dǎo)師,現(xiàn)任中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)電磁測(cè)量與信息處理分會(huì)理事,南方九省電工理論學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。主要從事電磁測(cè)量及儀器、電子式互感器、電能質(zhì)量分析與控制等方面的教學(xué)和科研工作。主持國(guó)家自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目40余項(xiàng),在國(guó)內(nèi)外*威刊物發(fā)表研究論文100余篇,獲省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)二項(xiàng),三等獎(jiǎng)三項(xiàng),專利9項(xiàng)。
本書第一章介紹連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)、信號(hào)在時(shí)域里的變換、系統(tǒng)的性質(zhì);第二章介紹線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域分析,包括利用經(jīng)典法求解連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)微分方程和離散時(shí)間系統(tǒng)差分方程,遞推法求解差分方程,利用差分方程求解微分方程,信號(hào)的卷積計(jì)算,系統(tǒng)的卷積分析與求解;第三章介紹信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù),傅里葉變換與反變換,信號(hào)的抽樣及抽樣定理,信號(hào)的調(diào)制與解調(diào);第四章介紹連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析,系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù),利用頻域法求信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)的響應(yīng),濾波器;第五章介紹離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換,包括離散時(shí)間傅立葉變換(DTFT)、離散傅里葉變換(DFT)與快速傅立葉變換(FFT);第六章介紹離散時(shí)間系統(tǒng)的傅里葉分析,包括離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)、數(shù)字濾波器及其應(yīng)用;第七章介紹拉普拉斯變換和連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)復(fù)頻域分析,包括信號(hào)的拉普拉斯變換與反變換、系統(tǒng)的復(fù)頻域分析、系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)的頻率響應(yīng)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析;第八章介紹Z變換與離散時(shí)間系統(tǒng)分析,包括離散時(shí)間信號(hào)的z變換與反變換、利用z換求解系統(tǒng)的差分方程、離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)的頻率響應(yīng)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析;第九章介紹系統(tǒng)分析的狀態(tài)變量法,包括連續(xù)和離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立、狀態(tài)方程的求解、系統(tǒng)的可控性與可觀性。