1、书 书 书普通高等教育“十二五”规划教材电子信息科学与工程类专业规划教材信号与系统（第3版）徐亚宁 苏启常 编著内容简介本教材以“易教易学和强化培养学生的工程能力和创新能力”为出发点，详细介绍了信号与系统分析的基本理论、基本方法，以及M A T L A B在本课程中的典型应用。全书内容包括：绪论、连续时间信号与系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的z域分析、系统的状态变量分析及附录。各章配备了关键概念的小结、M A T L A B的应用、丰富的习题和上机练习。本书力求精选内容、加强基础、例题典型、重点突出
2、；在文字论述上力求简洁明了、易教易学；在结构安排上，理论与M A T L A B应用并进。本书可作为高等学校电气信息类各专业的学生教材。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（C I P）数据信号与系统/徐亚宁，苏启常编著.3版.北京：电子工业出版社，2011.7电子信息科学与工程类专业规划教材I SB N978-7-121-13539-2.信.徐 苏.信号系统-高等学校-教材.T N 911.6中国版本图书馆C I P数据核字（2011）第085053号责任编辑：韩同平 特约编辑：李佩乾印刷：装订：出版发行：电子工业出版社 北京市海淀区万寿路
3、173信箱 邮编：100036开 本：787 1092 1/16 印张：16.5 字数：450千字印 次：2011年7月第1次印刷印 数：4 000册 定价：35.00元凡所购买电子工业出版社的图书，如有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888。质量投诉请发邮件至z l t s phe i.c o m.c n，盗版侵权举报请发邮件至dbqqphe i.c o m.c n。服务热线：（010）88258888。前 言本书第1版和第2版分别于2003年和2007年出版，教学使用效果良好，并获广西优秀教材一等奖。这次的第3版，是在2010
4、年6月教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”的背景下，以及进一步收集整理广大师生的反馈意见的基础上完成的。本书力求精选内容、加强基础、例题典型、重点突出；在文字论述上力求简洁明了、易教易学；在结构安排上，理论与M A T L A B应用并行，力求学生在学习信号与系统分析的基本理论和方法的同时，深入掌握M A T L A B的应用，将大量繁杂数学运算用计算机实现，从而加深对信号与系统基本原理、方法及应用的理解，强化培养学生工程能力和创新能力。第3版在保持第2版基本内容和结构不变的基础上，主要做了以下2个方面的修订：首先对第2版在信号与系统的基本理论和方法的叙述方面进行了文字优化，将教师和学生反
5、映不太好懂的地方进行了重新表述。然后把主要精力放在M A T L A B部分。对M A T L A B基本知识一节进行了重新编写和组织，内容的选取和叙述方法使得学生更加简明易懂，更好地快速入门，为后面章节的应用打好基础。在M A T L A B的应用方面，重新设计了大量的M A T L A B例题，使得信号与系统理论的连续部分和离散部分的每个基本分析方法都与M A T L A B应用更加相得益彰。书中所有M A T L A B程序都重新经过运行，所有结果都与上机分析结果一致，以帮助学生在课后进一步理解相应理论知识，掌握计算机仿真的基本方法，了解相关理论在工程中的应用。同时，书中M A T L
6、A B例题的选取十分注意与课后上机练习相关，留给学生培养创新能力的机会。对全书各章的习题做了精减，其中标“*”的习题，难度较大，有精力的学生，可以选做。本书由桂林电子科技大学徐亚宁、苏启常编著。第1、2、3、7章由徐亚宁编写；第4 6章，以及有关M A T L A B的所有内容和上机练习由苏启常编写。限于水平，书中难免仍有不妥或错误之处，恳请读者指正。E m a i l：x uy a ni ng g ue t.e du.c n s uqc hg ue t.e t u.c n编著者目 录第1章 绪论（1）1.1 信号与系统（1）1.2 信号的描述与分类（2）1.3 系统的描述与分类（4）1.3.
7、1 连续时间系统及其描述（4）1.3.2 离散时间系统及其描述（6）1.4 L T I系统的特性（8）1.5 信号与系统分析方法概述（10）1.6 M A T L A B基本知识（11）1.6.1 M A T L A B简介（11）1.6.2 M A T L A B快速入门（12）本章关键概念小结（16）习题（16）上机练习（17）第2章 连续时间信号与系统的时域分析（18）2.1 常用信号及信号的基本运算（18）2.1.1 常用信号（18）2.1.2 信号的基本运算（20）2.2 单位阶跃信号和单位冲激信号（23）2.2.1 单位阶跃信号（23）2.2.2 单位冲激信号（24）2.2.3 冲
8、激信号与阶跃信号的关系（25）2.2.4 冲激信号的性质（26）2.3 连续系统的零输入响应（28）2.4 冲激响应和阶跃响应（29）2.5 连续系统的零状态响应 卷积积分（31）2.5.1 卷积积分（31）2.5.2 卷积积分的图解法（33）2.5.3 卷积积分的性质（35）2.6 连续系统的时域分析（40）2.7 M A T L A B应用举例（42）2.7.1 连续信号的M A T L A B表示（42）2.7.2 信号基本运算的M A T L A B实现（43）2.7.3 利用M A T L A B进行系统的时域分析（43）本章关键概念小结（46）习题（47）上机练习（52）第3章 连
9、续时间信号与系统的频域分析（53）3.1 周期信号的傅里叶级数分析（53）3.1.1 三角函数形式的傅里叶级数（53）3.1.2 指数形式的傅里叶级数（55）3.1.3 周期信号频谱的特点（59）3.2 非周期信号的傅里叶变换分析（59）3.2.1 从傅里叶级数到傅里叶变换（59）3.2.2 频谱函数F（j ）的特性（61）3.2.3 典型非周期信号的傅里叶变换（62）3.3 傅里叶变换的性质（65）3.3.1 线性特性（65）3.3.2 对称特性（66）3.3.3 时移特性（67）3.3.4 频移特性（68）3.3.5 时频展缩特性（69）3.3.6 时域微分特性（70）3.3.7 频域微分
10、特性（71）3.3.8 时域积分特性（71）3.3.9 卷积特性（卷积定理）（72）3.3.10 能量定理（帕斯瓦尔定理）（74）3.4 周期信号的傅里叶变换（76）3.4.1 一般周期信号的傅里叶变换（76）3.4.2 周期信号的傅里叶级数与单脉冲信号的傅里叶变换（78）3.5 连续时间系统的频域分析（79）3.5.1 系统频域分析法（79）3.5.2 系统频域分析法举例（80）3.6 连续系统频域分析应用举例（83）3.6.1 无失真传输系统（84）3.6.2 理想低通滤波器（84）3.6.3 调制与解调（85）3.7 抽样及抽样定理（87）3.7.1 信号的抽样（87）3.7.2 时域抽
11、样定理（89）3.8 M A T L A B应用举例（91）3.8.1 周期信号的分解与合成（91）3.8.2 非周期信号频谱的M A T L A B求解（93）3.8.3 用M A T L A B计算连续系统的频率响应（94）本章关键概念小结（95）习题（96）上机练习（101）第4章 连续时间信号与系统的复频域分析（102）4.1 拉普拉斯变换（102）4.1.1 双边拉普拉斯变换（102）4.1.2 双边拉普拉斯变换的收敛域（103）4.1.3 单边拉普拉斯变换（106）4.1.4 常用信号的拉普拉斯变换（106）4.2 单边拉普拉斯变换的性质（107）4.2.1 线性特性（107）4.
12、2.2 时移特性（108）4.2.3 复频移（s域平移）特性（109）4.2.4 尺度变换（时-复频展缩）特性（109）4.2.5 卷积定理（109）4.2.6 微分定理（111）4.2.7 积分定理（112）4.2.8 初值定理和终值定理（114）4.3 拉普拉斯逆变换（116）4.3.1 极点为实数且无重根（117）4.3.2 极点为复数且无重根（118）4.3.3 极点为多重极点（119）4.4 连续时间系统的复频域分析（121）4.4.1 微分方程的拉普拉斯变换求解（121）4.4.2 电路网络的复频域模型分析法（124）4.4.3 系统函数（转移函数）（128）4.5 系统特性与系统
13、函数的关系（130）4.5.1 系统的因果性（130）4.5.2 系统的稳定性（130）4.5.3 由系统函数H（s）确定频率响应（132）4.6 双边拉普拉斯变换（134）4.6.1 双边拉普拉斯变换的特性（134）4.6.2 系统函数与系统的稳定性（135）4.6.3 双边拉普拉斯逆变换（135）4.7 M A T L A B应用举例（137）4.7.1 用M A T L A B计算拉普拉斯正反变换（137）4.7.2 利用M A T L A B实现部分分式展开（138）4.7.3 系统的零极点图（138）本章关键概念小结（140）习题（140）上机练习（146）第5章 离散时间信号与系统
14、的时域分析（147）5.1 离散时间信号与离散系统（147）5.1.1 离散时间信号概述（147）5.1.2 典型的离散信号（148）5.1.3 离散信号的基本运算（149）5.1.4 离散系统响应的求解方法（151）5.2 离散系统的零输入响应（152）5.3 离散系统的单位样值响应（154）5.4 离散系统的零状态响应 卷积和（156）5.4.1 卷积和（156）5.4.2 卷积和的性质（157）5.4.3 卷积和的计算（158）5.5 离散系统响应的时域分析（161）5.6 M A T L A B应用举例（164）5.6.1 用M A T L A B表示离散序列（164）5.6.2 离散
15、信号运算的M A T L A B实现（165）5.6.3 离散系统单位样值响应的求解（166）5.6.4 离散系统零状态响应的求解（167）本章关键概念小结（167）习题（168）上机练习（171）第6章 离散时间信号与系统的z域分析（172）6.1 离散信号的z变换（172）6.1.1 z变换的定义（172）6.1.2 z变换的收敛域（173）6.1.3 常用离散信号的单边z变换（176）6.1.4 z平面与s平面的映射关系（177）6.2 z变换的基本性质（178）6.2.1 线性特性（179）6.2.2 移位特性（179）6.2.3 尺度变换特性（180）6.2.4 时间翻转特性（181
16、）6.2.5 z域微分（时域线性加权）（181）6.2.6 卷积定理（181）6.2.7 初值定理和终值定理（182）6.3 逆z变换（184）6.4 离散系统的z域分析（186）6.4.1 差分方程的变换解（186）6.4.2 系统函数（187）6.4.3 离散系统因果性、稳定性与H（z）的关系（189）6.4.4 应用双边z变换分析离散系统举例（189）6.5 离散系统的频率响应（190）6.5.1 序列的傅里叶变换（191）6.5.2 离散系统的频率响应（191）6.5.3 离散系统的稳态响应（192）6.6 M A T L A B应用举例（194）6.6.1 利用M A T L A B计算z变换和逆z变换（194）6.6.2 部分分式展开的M A T L A B实现（195）6.6.3 利用M A T L A B求解离散系统的频率响应（195）6.6.4 系统函数的零极点（196）本章关键概念小结（198）习题（198）上机练习（202）第7章 系统的状态变量分析（203）7.1 系统的信号流图（203）7.1.1 信号流图（203）7.1.2 系统的信号流图模拟（207）7.