信号分析与处理
分類: 图书,工业技术,电子 通信,通信,通信理论,
作者: 吴京 等编著
出 版 社: 电子工业出版社
出版时间: 2008-7-1字数: 569600版次: 1页数: 346印刷时间: 2008/07/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787121064678包装: 平装内容简介
本书是为高等院校工程类信息技术、机电控制各专业本科生编写的教材,目的是为信息工程与机电控制工程领域的初学者打好基础,以适应后续课程的需要。全书共11章,主要内容包括信号的基本概念和基本运算、信号分析与处理的基本方法、连续和离散时间傅里叶变换、离散傅里叶变换及其快速算法、拉普拉斯变换、z变换,并对连续时间和离散时间系统及其分析方法、模拟和数字滤波器的基本原理及其设计进行了简单介绍。书中配有大量的例题和习题及参考答案,附录中配有一些应用实例的Matlab脚本。
本书可作为高等院校本科生教材,也可供从事相关技术领域的科技人员参考。
目录
符号一览表
绪论
0.1 信号与系统
0.2 信号处理
0.3 信号分析与处理的主要研究内容
第1章 信号与系统的基本概念
1.1 信号及其分类
1.2 常用信号及其基本特性
1.3 信号时域运算
1.4 系统及其表示
1.5 系统的分类
习题一
第2章 线性时不变系统的时域分析
2.1 连续时间系统的时域分析
2.2 离散时间系统的时域分析
2.3 系统的单位冲激响应与单位样值响应
2.4 连续时间LTI系统:卷积积分
2.5 离散时间LTI系统:卷积和
2.6 系统的特征根及特征模式对系统行为的影响
习题二
第3章 连续时间信号的频域分析
3.1 任意信号分解为正交函数
3.2 周期信号的傅里叶级数
3.3 非周期信号的傅里叶变换
习题三
第4章 连续时间信号及系统的复频域分析
4.1 拉普拉斯变换
4.2 单边拉普拉斯反变换
4.3 利用拉普拉斯变换求解LTI系统的响应
4.4 系统函数分析
4.5 系统的图形表示方法
习题四
第5章 连续时间滤波器
5.1 线性时不变系统的频率响应
5.2 线性时不变系统中信号的传输
5.3 理想和实际滤波器
5.4 系统函数极零点对滤波器特性的影响
习题五
第6章 抽样:从连续到离散的过渡
6.1 时域抽
6.2 实际抽样的过程
6.3 实际信号的重建过程
6.4 频谱混叠
6.5 频域抽样定理
习题六
第7章 离散时间信号的频域分析
7.1 离散时间傅里叶级数(DTFS)
7.2 非周期信号的傅里叶变换
7.3 几种傅里叶变换的关系
7.4 离散时间线性时不变系统的频域分析
习题七
第8章 离散时间LTI系统的z域分析
8.1 z变换
8.2 利用单边z变换求解LTI系统的响应
8.3 系统函数
习题八
第9章 离散傅里叶变换
9.1 离散傅里叶变换(DFT)
9.2 DFT与z变换、傅里叶变换的相互关系
9.3 DFT等效数字滤波器组
9.4 DFT的性质
9.5 用DFT实现线性时不变系统
9.6 DFT进行信号的频谱分析
习题九
第10章 快速傅里叶变换
10.1 改进DFT计算的方法
10.2 按时间抽取(DIT)的FFT算法
10.3 按频率抽取(DIF)的FFT算法
习题十
第11章 数字滤波器设计
11.1 数字滤波器的基本结构
11.2 IIR数字滤波器的设计
11.3 FIR滤波器设计
习题十一
附录A 部分分式展开
附录B 常用数学用表
附录C 模拟滤波器设计Matlab程序
附录D FIR滤波器设计例程
部分习题参考答案
参考文献
书摘插图
第1章信号与系统的基本概念
信号与系统分析、处理的任务是研究信号与系统分析、处理的基本理论和方法。随着近代科学技术的发展,数字计算机的广泛应用,使得信号与系统日益复杂和综合,从而大大促进了其理论研究的发展。
这一章讨论有关信号和系统的一些基本概念和重要性质,还要讨论一些常用信号及信号的基本运算,它们在信号分析中占有十分重要的地位。本章学习的目的是为理解全书其他内容打下牢固的基础。
1.1信号及其分类
所谓信号就是信息的载体,是信息的物理体现。例如,视频信号或音频信号,或一个公司每月的销售额,或某股票市场每天的收盘价,等等。在这些例子中,信号都是自变量为时间的函数。然而,情况也并非如此。比如说,当电荷分布在某一物体上时,信号就是电荷密度,它是空间的函数,而不是时问的函数。在本章中将讨论的信号几乎都是时间的函数。然而这些讨论也完全适用于其他的自变量。
信号的基本形式是取值随时间变化的量(时间t称为信号的自变量)。这种取值变化常常采用解析函数表达式,或者时间函数的图形(称为信号的波形图)来表示,除了解析函数表达式与波形图这两种直观的描述方法之外,还用频谱或其他正交变换的方式来描述信号,在后续章节中将介绍。
信号的形式是多种多样,根据其自身的特征,可对信号进行如下分类。
1.1.1确定性信号和随机性信号
按照信号是否存在随机性可以将信号分为确定性信号和随机性信号。随机性信号在某一时刻的取值具有不可预知的不确定性,只能通过大量试验测出它在某一时刻取值的概率分布。这类信号是随机信号分析的研究对象。确定性信号可以表示为时间函数,且它的参量都确定,给定某一时刻的取值是完全确定的,其所包含的信息的不同就体现在取值随时间的不同变化规律上。本书只讨论确定性信号。
……