信号与系统
分類: 图书,工业技术,电子 通信,通信,通信理论,
作者: 徐守时 编著
出 版 社: 清华大学出版社
出版时间: 2008-10-1字数: 1018000版次: 1页数: 692印刷时间: 2008/10/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787302174813包装: 线装编辑推荐
全书逐章逐节、完全并行地论述连续时间和离散时间信号与系统这两大部分内容,便于读者充分利用和理解它们之间从数学描述到有关概念、理论、方法和应用的一系列内在的对偶和类比关系。
把连续时间和离散时间信号与系统中所用的各种傅里叶变换(连续时间和离散时间傅里叶变换、连续和离散傅里叶级数、离散傅里叶变换与快速傅里叶变换)融合在一起,统一为“信号和系统的频域表示法”,综合各种傅里叶变换及傅里叶级数的性质,突出这些性质所揭示的时域和频域之间的关系。
全书围绕两大类系统,即具有良好性能的线性时不变系统和用微分方程或差分方程描述的更为实际的一般系统,以系统的输入输出描述方式为主进行介绍和讨论。并简要介绍系统的状态变量描述方法的有关概念和分析方法。
讲述了信号与系统的概念和方法在通信系统和技术、信号分析和处理以及反馈与控制领域中的主要应用,便于学生获得寓意于其中的思想和方法论的熏陶,这比具体技术更为重要。
全书着重强调基本信号和基本系统的各种表示,并体现它们在信号与系统理论与分析中的重要作用。
内容简介
《信号与系统》采用先时域后变换域的顺序,以对偶和类比的方式逐章逐节、完全并行地讲述连续时间和离散时间信号与系统的一系列基本概念、理论和方法,以及它们在通信、信号处理和反馈与控制等领域中的主要应用,还包含数字信号处理和系统的状态变量描述的基本概念和方法,形成了一个“系统分析和综合”与“信号分析和处理”两方面知识并重、较为完整的、具有鲜明特色的信号与系统课程内容体系。
全书共十一章,按次序先后为: 绪论; 信号和系统的数学描述及性质; LTI系统的时域分析和信号卷积运算; 用微分方程和差分方程描述的系统; 信号和系统的频域表示法; 傅里叶变换和傅里叶级数的性质及其揭示的时域和频域间的关系; 在通信系统和技术中的应用; 信号和系统的复频域表示法; 系统的变换域分析和综合; 在信号分析和处理中的应用; 在反馈和控制中的应用。各章都有足够数量的精选例题,兼顾基本练习和解题的分析技巧,章末配有相当数量丰富多彩的习题,书末还附有大部分习题的答案。
《信号与系统》可作为高等院校通信和电子工程、自动化、计算机等电子信息类专业“信号与系统”课程的教材。《信号与系统》内容符合国内研究生入学考试“信号与系统”科目的考试内容的范围和要求,可作为该科目的考研参考书。《信号与系统》也可供任何从事信息获取、转换、传输和处理等工作的其他专业研究生、教师和广大科技工作者参考。
作者简介
徐守时,教授,男,1942年3月生.江苏宜兴人。1965年和1968年分别于清华大学电子工程系通信专业本科和研究生毕业,1970年至1978年在合肥无线电二厂技术科任设计组长,1981年获中国科学技术大学(以下简称中科大)通信与电子系统专业硕士学位。1981年升始在中科大电子工程与信息科学系工作,从事教学和科研工作,曾任教研室副主任和主任,现任该系讲座教授。1984年至今一直主讲“信号与系统”课程,还主讲过模拟电子线路、电路分析和现代通信技术等本科生和研究生课程。1978年被评为安徽省先进科技工作者,1993年获中科大优秀教学成果奖一等奖,2000年获中科大优秀教材奖一等奖,2003年获中科大王宽诚育才一等奖。主要研究方向为数字通信、图像和语音编码、数字信号处理及其应用、遥感图像处理和多源数据融合等,主持或参加完成了国家863项目子课题、国家自然科学基金项目、中科院知识创新工程重要方向性项目及省部级科研项目多项。主要著作为《信号与系统:理论、方法和应用》(中国科学技术大学出版社,1999年9月),在国内外学术刊物和学术会议上发表论文近50篇。
目录
第1章绪论
1.1信息、信号和系统
1.1.1信息、信号和系统
1.1.2信号与系统问题
1.2系统分析和综合、信号分析和处理
1.2.1系统分析和综合
1.2.2信号分析和处理
1.3信号与系统的内容体系
第2章信号和系统的数学描述及性质
2.1引言
2.2信号的数学描述和分类
2.2.1信号的数学描述
2.2.2信号的分类
2.3系统的数学描述和分类
2.3.1系统的数学模型和描述方法
2.3.2系统的分类
2.4信号的基本运算和变换、基本系统
2.4.1信号的基本运算及其实现的基本系统
2.4.2自变量变换导致的信号变换及其实现的基本系统
2.5基本的连续时间和离散时间信号
2.5.1单位阶跃和单位冲激信号
2.5.2复指数信号和正弦信号
2.6信号的时域特性和主要特征
2.6.1信号的周期性、周期信号和非周期信号
2.6.2信号的时域对称特性
2.6.3信号的大小、能量和功率
2.7信号的正交和相关函数
2.7.1信号的相关系数和正交
2.7.2信号的相关函数和相关序列
2.8系统的相互连接与系统的等价和等效
2.8.1系统的基本连接方式
2.8.2系统的等价和等效
2.9系统的性质
2.9.1无记忆性和记忆性
2.9.2因果性、非因果和反因果
2.9.3稳定性
2.9.4可逆性和逆系统
2.9.5时不变性
2.9.6线性性质和增量线性系统
2.10线性时不变系统、用微分方程和差分方程描述的系统
习题
第3章LTI系统的时域分析和信号卷积
3.1引言
3.2用时移单位冲激的线性组合表示信号的方法
3.3连续时间和离散时间LTI系统的卷积关系
3.3.1卷积和与卷积积分
3.3.2卷积的计算方法
3.4卷积的性质及其在LTI系统分析中的作用
3.4.1卷积的代数运算规则
3.4.2涉及单位冲激的卷积和卷积的时移性质
3.4.3卷积积分的微分和积分性质、卷积和的差分和叠加性质
3.4.4卷积与相关函数的关系
3.5卷积的收敛和周期卷积
3.5.1卷积积分和卷积和的收敛
3.5.2周期卷积
3.6LTI系统的特性和单位冲激响应之间的关系
3.6.1LTI系统的单位冲激响应
3.6.2单位冲激响应表征的LTI系统性质
3.6.3LTI系统互联的单位冲激响应
3.7LTI系统的单位阶跃响应
3.7.1用单位阶跃信号分析LTI系统
3.7.2LTI系统的单位阶跃响应
3.8奇异函数及其在信号与系统理论和方法中的作用
3.8.1奇异函数
3.8.2奇异函数的离散时间对偶和LTI系统卷积关系的一般化
习题
第4章用微分方程和差分方程描述的系统
第5章信号和系统的频域表示法
第6章傅里叶变换和傅里叶级数的性质及其揭示的时域和频域间的关系
第7章在通信系统和技术中的应用
第8章信号和系统的复频域表示法:拉普拉斯变换和Z变换
第9章系统的变换域分析和综合
第10章在信号分析和处理中的应用
第11章在反馈和控制中的应用
参考文献
书摘插图
第1章绪论
1.1信息、信号和系统
1.1.1信息、信号和系统
当今社会已进入信息时代,其主要标志之一是信息对人类而言,已处于举足轻重的地位。人们每时每刻通过各种媒体获得许多信息,这些信息以日益深入的程度影响着人们的l日常生活和各种活动。人们经常谈论信息、信息处理、信息系统和信息网等问题。那么,信息究竟是什么?控制论的创始人维纳认为,信息是人和物体与外部世界交换的内容,“内容”是事物的原形,“交换”则是信息载体将事物原形映射到人或其他物体的感觉器官,人们把这种映射的结果认为获得了“信息”。通俗地说,“信息”指人们得到的“消息”,即原来不知道的知识。实际上,不仅人类能接受信息其他生物电能接受信息,它们也对外界的信息作出反应只是在不同领域中通常不称其为信息,而称为刺激、激励或影响因素等。
信息是多种多样、丰富多彩的,它们的具体物理形态也千差万别。例如,语声信息(话音或音乐)是以声压变化表示的;视觉信息是以亮度或色彩变化表示的;文字和数据信息是以字符串表示的;影响物体运动的信息由作用于物体上的外力表小,影响经济运行的信息表现为投资及各个产业的统计数据等。通常人们把信息的具体表现形式称为信号,或者说,信息是信号包含的内容。表现各种不同信息的信号都有一个共同点,即信号是一个或多个独立变量的函数,它一般都包含了某个或某些现象的信息。信号不同的物理形态并不影响它们所包含的信息内容,且不同物理形态的信号之间可以相互转换。例如,以声压变化表示的语声信号可以转换成以电压或电流变化表示的语声电信号,甚至可以转换为一组数据表示的语声信号,即所谓数字语声。它们仅在物理形态上不一样,但都包含了同样的语声信息。
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