《信号与线性系统》系统全面地介绍了信号与线性非时变系统的基本概念、基本原理和基本分析方法。论述上数学处理与物理概念并重,尽量做到理论联系实际应用,力求概念准确、层次清晰、**突出、深入浅出、简明易懂。在定理或性质证明、公式推导、例题解答方面力图简洁性、技巧性并具有自身特色。
《信号与线性系统》共分8章。内容包括信号与系统概述,连续信号与系统的时域分析、��域分析、复频域分析,离散信号与系统的时域分析、频域分析、z域分析,传递函数与系统的结构和特性。每章都配备一定数量而难度适当的例题和习题,《信号与线性系统》末附有部分习题的参考答案。此外,附录4还对频谱分析仪作了简单介绍。
《信号与线性系统》可作为高等学校信息、电气工程、电子、通信、自动化、计算机、生物医学工程及相近专业的本科生教材,也可供相关专业的科技人员参考。

第1章信号与系统概述
1.1绪论
1.2信号的分类
1. 连续时间信号与离散时间信号
2. 奇信号与偶信号
3. 周期信号与非周期信号
4. 实信号与复信号
5. 确定性信号与随机信号
6. 能量信号与功率信号
1.3信号的基本运算
1. 信号之和
2. 信号之积
3. 信号的微分
4. 信号的积分
5. 信号的平移
6. 信号的反折
7. 时间压扩
1.4系统的模型
1. 系统的数学模型
2. 系统的模拟框图
1.5系统的分类与性质
1. 集中参数系统与分布参数系统
2. 连续时间系统与离散时间系统
3. 即时系统与动态系统
4. 可逆系统与不可逆系统
5. 线性与非线性系统
6. 时变与非时变系统
7. 因果与非因果系统
8. 稳定与非稳定系统
习题一

第2章连续信号与系统的时域分析
2.1奇异信号及其主要性质
1. 单位阶跃信号与冲激信号
2. 单位阶跃信号与冲激信号的广义定义
3. 冲激信号δ(t)的性质
4. 冲激偶信号
2.2 LTI连续系统的响应
1. LTI连续系统的微分方程描述
2. 0-与0+初始条件的转换
3. 零输入响应与零状态响应
2.3冲激响应与阶跃响应
1.冲激响应
2. 阶跃响应
3. 二阶系统的冲激响应和阶跃响应
2.4卷积积分
1. 卷积积分
2. 卷积积分的图解
2.5卷积积分的运算规则
1. 卷积的代数运算
2. 卷积的微分与积分
3. 信号与冲激信号的卷积
2.6信号的相关
1. 信号的互相关
2. 信号的自相关
习题二

第3章连续信号与系统的频域分析
3.1周期信号的傅里叶级数表示
1.周期信号的傅里叶展开
2. 对称信号的傅里叶级数
3. 傅里叶级数的复数形式
3.2周期信号的频谱分析
1. 周期信号的频谱
2. 周期矩形脉冲信号的频谱
3. 若干典型周期信号的频谱
3.3非周期信号的频谱
1. 非周期信号的傅里叶变换--频谱函数
2. 若干典型非周期信号的频谱
3. 奇异信号的频谱
3.4傅里叶变换的性质
1. 线性特性
2. 奇偶性与虚实性
3. 时移特性
4. 频移特性
5. 时频压扩特性
6. 对称性
7. 时域微分特性
8. 时域积分特性
9. 频域微分特性
10. 频域积分特性
11. 卷积特性
3.5周期信号的傅里叶变换
1. 正、余弦信号的傅里叶变换
2. 一般周期信号的傅里叶变换
3.6帕斯瓦尔关系
1.周期信号的功率
2. 能量密度和功率密度
3.7吉布斯现象
1. 有限项傅里叶级数与*小均方误差
2. 吉布斯现象
3.8LTI系统的频域分析
1.LTI系统的频响特性
2. 信号的无失真传输
3. 理想低通滤波器
4. 其他滤波器
5. 带相乘器的系统
3.9抽样信号的频谱
1. 连续信号的抽样
2. 抽样定理
3.10相关定理
习题三

第4章连续信号与系统的复频域分析
4.1连续时间信号的拉氏变换
1. 双边拉氏变换
2. 单边拉氏变换
3. 拉氏变换的收敛域
4.2拉氏变换的性质
1. 线性特性
2. 时移特性
3. 时复频压扩特性
4. 复频移特性
5. 时域微分特性
6. 时域积分特性
7. 卷积特性
8. 复频域微分特性
9. 复频域积分特性
10. 初值定理
11. 终值定理
4.3拉氏逆变换
1. 逆变换表法
2. 部分分式展开法
3. 留数法
4.4连续时间系统的复频域分析
1. 微分方程的拉氏变换
2. 系统的传递函数与频率特性
3. 系统的s域模拟框图
4. 电路的复频域模型与分析
5. 拉氏变换与傅里叶变换的关系
6. 传递函数H(s)与频率特性H(jω)的关系
4.5连续时间滤波器的设计
1. 理想滤波器的逼近
2. 巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器的设计
习题四

第5章离散信号与系统的时域分析
5.1离散时间系统的描述及响应
1. 系统的描述
2. 差分方程的时域求解法
5.2两个基本离散信号及响应
1. 单位序列和单位阶跃序列
2. 单位序列响应和阶跃响应
5.3卷积和
1.卷积和
2.卷积和的图示与对位相乘求和法
3. 卷积和的性质及其系统含义
4. 逆卷积与逆系统
习题五

第6章离散信号与系统的频域分析
6.1离散时间周期信号与离散时间傅里叶级数
1. 离散时间周期信号
2. 离散时间傅里叶级数
3. 离散时间傅里叶级数的收敛问题
4. 周期矩形脉冲序列的频谱
6.2离散时间非周期信号的离散时间傅里叶变换
1. 从离散时间傅里叶级数到离散时间傅里叶变换
2. 若干常用序列的离散时间傅里叶变换
3. 离散时间傅里叶变换的性质
4. 周期序列的离散时间傅里叶变换
5. 离散时间傅里叶逆变换
6.3LTI离散系统的频率响应
1. LTI离散系统的频率响应
2. 频率响应的性质
3. 差分方程的频域求解法
6.4离散时间系统举例
1.LTI离散系统的互联
2.FIR系统和IIR系统
3.数字滤波器
4. 逆系统
习题六

第7章离散信号与系统的z域分析
7.1Z变换
1. Z变换的定义
2. Z变换的收敛域
3. 基本信号的Z变换
7.2Z变换的性质
1. 线性特性
2. 序列乘指数信号(z域压扩)
3. 时移特性
4. 序列乘复指数信号
5. k域反转特性
6. 卷积特性
7. z域微分特性
8. z域积分特性
9. k域求和特性
10. 初值定理和终值定理
7.3逆Z变换
1.幂级数展开法
2.部分分式展开法
3. 留数法
7.4Z变换与其他变换域的关系
1. 与拉氏变换的关系
2. 与DTFT的关系
7.5离散时间LTI系统的z域分析
1. 差分方程的Z变换解
2. 传递函数
3. 系统的z域框图
4. LTI离散系统的频率响应
5. 逆系统
7.6IIR数字滤波器的设计
1. 冲激响应不变法
2. 双线性变换法
7.7FIR数字滤波器的设计
1. 线性相位FIR滤波器的频率特性
2. FIR滤波器的设计
习题七

第8章传递函数、系统的结构与特性
8.1系统的信流图描述
1.基本术语与信流图的建立
2.信流图的化简规则
3.梅森公式
8.2传递函数与系统结构
1.系统的直接实现
2.系统的级联实现
3.系统的并联实现
8.3系统的状态变量描述
1.状态、状态变量与状态方程
2.状态的转换
8.4传递函数与系统特性
1. 零极点分布与时域特性
2.零极点分布与频响特性
3.零极点分布与波特图
4.零极点分布与系统的因果性和稳定性
5.零极点分布与全通系统
6.零极点分布与*小相移系统
习题八
习题答案

附录1典型信号的卷积积分表
附录2典型周期信号的傅里叶级数与频谱特点表
附录3典型信号的傅里叶变换表
附录4频谱分析仪及其应用简介
附录5拉普拉斯变换表
附录6典型信号的卷积和表
附录7常用信号的离散时间傅里叶变换表
附录8常用信号的Z变换表
参考文献
……

“信号与系统”作为专业基础课程在国内高校问世以来,已走过近30年的历程。这个历程正是我国科技大变革的时期。经济建设的号角吹响祖国的大江南北,科技创新的激流里,千帆竞发,百柯争流。信息科学的发展突飞猛进,信息事业的面貌日新月异。随着信息科学与技术尤其是电子信息科技、通信技术、计算机网络的迅速发展和计算机的广泛应用,信号与系统的基本概念、基本原理和分析方法已被广泛引入到各个学科,信号与系统已经成为信息科学、电气工程、电子学与技术、通信工程、自动化、计算机及生物医学工程等有关专业中的一门重要而不可缺少的基础理论课程,已经成为信息科技领域的科技工作者和相关专业学生所必须具备的知识。“信号与系统”已被众多学校作为主干课程开设,很多学校还把它确定为考研课程。在近30年的历程中,“信号与系统”本身也在不断发展。在各方努力下,其体系已更加完善、其理论和方法更为成熟、其内容也更加充实,并且还在不断丰富和更新。
为适应当前高等教育事业和信息科学的发展,体现教材建设方面的百花齐放,作者在近年来讲授“信号与系统”的讲稿基础上编写本书,定名为《信号与线性系统》。本书可供高校上述专业的本科学生及相关专业的科技人员使用或参考。
尽管“信号与系统”所涉及的学科及知识面广泛,各相关学科及本学科领域的理论和实践发展迅速,但就大学本科课程而言,“信号与系统”的基本内容相对稳定,其范围大体确定。为尽量避免不同课程之间内容重叠,编写时既注意适当增加部分新内容,也注意到与数字信号处理、高频电路、电子技术、电路分析等课程的联系与区别。
全书共分8章。考虑到学科发展的历史原因,本书在内容安排上采用先连续后离散,连续与离散并重;在连续部分和离散部分中,则采用先时域后变换域的顺序介绍。同时考虑到连续信号与系统和离散信号与系统的有机联系,以及传递函数在系统分析中的重要性,全书采取如下结构:第2~4章为连续信号与系统部分,第5~7章为离散信号与系统部分,第1章和第8章将连续信号与系统和离散信号与系统作为一个整体进行讨论,并在第8章中专门讨论传递函数与系统的关系。这样既突出了连续信号与系统和离散信号与系统各自的特点,也强调了它们的共性以及传递函数在系统分析中的作用,并体现了学科知识的系统性和完整性。
为帮助读者巩固知识,更好地学好本书,书中各章都配备了一定数量而难度适当的例题和习题,书末附有部分习题答案,供读者使用参考。鉴于频谱分析仪与第3章关系的密切性及重要性,在附录中还特地增加了介绍频谱分析仪的内容。这也从一个侧面体现理论与实际的结合。
信号与系统是一门理论性很强的课程。为了体现理论对实践和应用的指导作用,本书在论述上采用数学处理与物理概念并重,并尽量做到理论联系实际应用,尽量避免纯数学处理。力图概念准确、层次清晰、**突出。在保证本科生所必须具备的知识深度和理论水平的前提下,力求深入浅出、阐述详尽、增强可读性。在定理或性质证明、公式推导、例题解答方面力图具有简捷性、技巧性和自身特色。
本书由林秩盛编写。在编写过程中,得到信息科技学院和电子与通信工程系有关领导以及清华大学出版社的支持和帮助,在此,谨对他们表示诚挚谢意!对参考文献中各位著、编、译者同样表示诚挚谢意!
限于作者水平,书中定有不妥或错误之处,欢迎读者批评指正。