本书是美国麻省理工学院(MIT)的经典教材之一,讨论了信号与系统分析的基本理论、基本分析方法及其应用。全书共分11章,主要讲述了线性系统的基本理论、信号与系统的基本概念、线性时不变系统、连续与离散信号的傅里叶表示、傅里叶变换以及时域和频域系统的分析方法等内容。本书作者使用了大量在滤波、采样、通信和反馈系统中的实例,并行讨论了连续系统、离散系统、时域系统和频域系统的分析方法,使读者能透彻地理解各种信号系统的分析方法并比较其异同。

第1章 信号与系统 1.0 引言 1.1 连续时间信号和离散时间信号 1. 1. 1 举例与数学表示 1. 1. 2 信号能量与功率 1.2 自变量的变换 1. 2. 1 自变量变换举例 1. 2. 2 周期信号 1. 2. 3 偶信号与奇信号 1.3 指数信号与正弦信号 1. 3. 1 连续时间复指数信号与正弦信号 1. 3. 2 离散时间复指数信号与正弦信号 1. 3. 3 离散时间复指数序列的周期性质 1.4 单位冲激函数与单位阶跃函数 1. 4. 1 离散时间单位脉冲序列和单位阶跃序列 1. 4. 2 连续时间单位阶跃函数和单位冲激函数 1.5 连续时间系统和离散时间系统 1. 5. 1 简单系统举例 1. 5. 2 系统的互联 1.6 基本系统性质 1. 6. 1 有记忆系统与无记忆系统 1. 6. 2 可逆性与可逆系统 1. 6. 3 因果性 1. 6. 4 稳定性 1. 6. 5 时不变性 1. 6. 6 线性 1.7 小结 习题 第2章 线性时不变系统 2.0 引言 2.1 离散时间线性时不变系统: 卷积和 2. 1. 1 用脉冲表示离散时间信号 2. 1. 2 离散时间线性时不变系统的单位脉冲响应及卷积和表示 2.2 连续时间线性时不变系统: 卷积积分 2. 2. 1 用冲激表示连续时间信号 2. 2. 2 连续时间线性时不变系统的单位冲激响应及卷积积分表示 2.3 线性时不变系统的性质 2. 3. 1 交换律性质 2. 3. 2 分配律性质 2. 3. 3 结合律性质 2. 3. 4 有记忆和无记忆线性时不变系统 2. 3. 5 线性时不变系统的可逆性 2. 3. 6 线性时不变系统的因果性 2. 3. 7 线性时不变系统的稳定性 2. 3. 8 线性时不变系统的单位阶跃响应 2.4 用微分方程和差分方程描述的因果线性时不变系统 2. 4. 1 线性常系数微分方程 2. 4. 2 线性常系数差分方程 2. 4. 3 用微分方程和差分方程描述的一阶系统的方框图表示 2.5 奇异函数 2. 5. 1 作为理想化短脉冲的单位冲激 2. 5. 2 通过卷积定义单位冲激 2. 5. 3 单位冲激偶和其他奇异函数 2.6 小结 习题 第3章 周期信号的傅里叶级数表示 3.0 引言 3.1 历史回顾 3.2 线性时不变系统对复指数信号的响应 3.3 连续时间周期信号的傅里叶级数表示 3. 3. 1 成谐波关系的复指数信号的线性组合 3. 3. 2 连续时间周期信号傅里叶级数表示的确定 3.4 傅里叶级数的收敛 3.5 连续时间傅里叶级数性质 3. 5. 1 线性性质 3. 5. 2 时移性质 3. 5. 3 时间反转性质 3. 5. 4 时域尺度变换性质 3. 5. 5 相乘性质 3. 5. 6 共轭与共轭对称性质 3. 5. 7 连续时间周期信号的帕塞瓦尔定理 3. 5. 8 连续时间傅里叶级数性质列表 3. 5. 9 举例 3.6 离散时间周期信号的傅里叶级数表示 3. 6. 1 成谐波关系的复指数信号的线性组合 3. 6. 2 周期信号傅里叶级数表示的确定 3.7 离散时间傅里叶级数性质 3. 7. 1 相乘性质 3. 7. 2 一次差分性质 3. 7. 3 离散时间周期信号的帕塞瓦尔定理 3. 7. 4 举例 3.8 傅里叶级数与线性时不变系统 3.9 滤波 3. 9. 1 频率成形滤波器 3. 9. 2 频率选择性滤波器 3.10 用微分方程描述的连续时间滤波器举例 3. 10. 1 简单RC 低通滤波器 3. 10. 2 简单RC 高通滤波器 3.11 用差分方程描述的离散时间滤波器举例 3. 11. 1 一阶递归离散时间滤波器 3. 11. 2 非递归离散时间滤波器 3.12 小结 习题 第4章 连续时间傅里叶变换 4.0 引言 4.1 非周期信号的表示: 连续时间傅里叶变换 4. 1. 1 非周期信号傅里叶变换表示的导出 4. 1. 2 傅里叶变换的收敛 4. 1. 3 连续时间傅里叶变换举例 4.2 周期信号的傅里叶变换 4.3 连续时间傅里叶变换性质 4. 3. 1 线性性质 4. 3. 2 时移性质 4. 3. 3 共轭与共轭对称性质 4. 3. 4 微分与积分性质 4. 3. 5 时间与频率的尺度变换性质 4. 3. 6 对偶性质 4. 3. 7 帕塞瓦尔定理 4.4 卷积性质 4. 4. 1 举例 4.5 相乘性质 4. 5. 1 具有可变**频率的频率选择性滤波 4.6 傅里叶变换性质和基本傅里叶变换对列表 4.7 由线性常系数微分方程表征的系统 4.8 小结 习题 第5章 离散时间傅里叶变换 5.0 引言 5.1 非周期信号的表示: 离散时间傅里叶变换 5. 1. 1 离散时间傅里叶变换的导出 5. 1. 2 离散时间傅里叶变换举例 5. 1. 3 关于离散时间傅里叶变换的收敛问题 5.2 周期信号的傅里叶变换 5.3 离散时间傅里叶变换性质 5. 3. 1 离散时间傅里叶变换的周期性 5. 3. 2 线性性质 5. 3. 3 时移与频移性质 5. 3. 4 共轭与共轭对称性质 5. 3. 5 差分与累加性质 5. 3. 6 时间反转性质 5. 3. 7 时域扩展性质 5. 3. 8 频域微分性质 5. 3. 9 帕塞瓦尔定理 5.4 卷积性质 5. 4. 1 举例 5.5 相乘性质 5.6 傅里叶变换性质和基本傅里叶变换对列表 5.7 对偶性质 5. 7. 1 离散时间傅里叶级数的对偶性质 5. 7. 2 离散时间傅里叶变换和连续时间傅里叶级数之间的对偶性质 5.8 由线性常系数差分方程表征的系统 5.9 小结 习题 第6章 信号与系统的时域和频域特性 6.0 引言 6.1 傅里叶变换的模和相位表示 6.2 线性时不变系统频率响应的模和相位表示 6. 2. 1 线性与非线性相位 6. 2. 2 群延迟 6. 2. 3 对数模和伯德图 6.3 理想频率选择性滤波器的时域特性 6.4 非理想滤波器的时域和频域特性讨论 6.5 一阶与二阶连续时间系统 6. 5. 1 一阶连续时间系统 6. 5. 2 二阶连续时间系统 6. 5. 3 有理型频率响应的伯德图 6.6 一阶与二阶离散时间系统 6. 6. 1 一阶离散时间系统 6. 6. 2 二阶离散时间系统 6.7 系统的时域分析与频域分析举例 6. 7. 1 汽车减震系统的分析 6. 7. 2 离散时间非递归滤波器举例 6.8 小结 习题 第7章 采样 7.0 引言 7.1 用信号样本表示连续时间信号: 采样定理 7. 1. 1 冲激串采样 7. 1. 2 零阶保持采样 7.2 利用内插由样本重建信号 7.3 欠采样的效果: 混叠现象 7.4 连续时间信号的离散时间处理 7. 4. 1 数字微分器 7. 4. 2 半采样间隔延迟 7.5 离散时间信号采样 7. 5. 1 脉冲串采样 7. 5. 2 离散时间抽取与内插 7.6 小结 习题 第8章 通信系统 8.0 引言 8.1 复指数与正弦幅度调制 8. 1. 1 复指数载波的幅度调制 8. 1. 2 正弦载波的幅度调制 8.2 正弦幅度调制的解调 8. 2. 1 同步解调 8. 2. 2 非同步解调 8.3 频分多路复用 8.4 单边带正弦幅度调制 8.5 用脉冲串进行载波的幅度调制 8. 5. 1 脉冲串载波调制 8. 5. 2 时分多路复用 8.6 脉冲幅度调制 8. 6. 1 脉冲幅度已调信号 8. 6. 2 脉冲幅度调制系统中的码间干扰 8. 6. 3 数字脉冲幅度调制和脉冲编码调制 8.7 正弦频率调制 8. 7. 1 窄带频率调制 8. 7. 2 宽带频率调制 8. 7. 3 周期方波调制信号 8.8 离散时间调制 8. 8. 1 离散时间正弦幅度调制 8. 8. 2 离散时间调制转换 8.9 小结 习题 第9章 拉普拉斯变换 9.0 引言 9.1 拉普拉斯变换 9.2 拉普拉斯变换收敛域 9.3 拉普拉斯逆变换 9.4 由零极点图对傅里叶变换进行几何求值 9. 4. 1 一阶系统 9. 4. 2 二阶系统 9. 4. 3 全通系统 9.5 拉普拉斯变换的性质 9. 5. 1 线性性质 9. 5. 2 时移性质 9. 5. 3 s 域平移性质 9. 5. 4 时域尺度变换性质 9. 5. 5 共轭性质 9. 5. 6 卷积性质 9. 5. 7 时域微分性质 9. 5. 8 s 域微分性质 9. 5. 9 时域积分性质 9. 5. 10 初值定理与终值定理 9. 5. 11 性质列表 9.6 常用拉普拉斯变换对 9.7 用拉普拉斯变换分析与表征线性时不变系统 9. 7. 1 因果性 9. 7. 2 稳定性 9. 7. 3 由线性常系数微分方程表征的线性时不变系统 9. 7. 4 系统特性与系统函数的关系举例 9. 7. 5 巴特沃思滤波器 9.8 系统函数的代数属性与方框