本書是在美國麻省理工學(xué)院奧本海姆教授所著的經(jīng)典教材《信號(hào)與系統(tǒng)》(第2版)的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國大部分高校對(duì)該課程學(xué)時(shí)、授課內(nèi)容等方面的要求,精簡(jiǎn)部分章節(jié)與部分習(xí)題,精編而成。全書共分8章,論述了信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本理論、基本分析方法。主要內(nèi)容有:信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、線性時(shí)不變系統(tǒng)、周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示、連續(xù)與離散信號(hào)的傅里葉變換、采樣、拉普拉斯變換和z變換。每章都穿插有足夠數(shù)量的例題,并在章末保留了附答案的習(xí)題。 本書適合作為學(xué)時(shí)較少的通信與電子系統(tǒng)類、自動(dòng)化類以及電子、電氣等各專業(yè)“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的教材。也可供從事信息獲取、轉(zhuǎn)換、傳輸及處理工作的其他專業(yè)研究生、教師和廣大科技工作者參考。
作者簡(jiǎn)介: 奧本海姆(Alan V.Oppenheim)教授是美國麻省理工學(xué)院福特工程學(xué)講席教授,麻省理工學(xué)院電子學(xué)研究室(RLE)首席研究員。奧本海姆教授1961年獲得麻省理工學(xué)院學(xué)士和碩士學(xué)位,1964年獲得該校博士學(xué)位,同年任教于麻省理工學(xué)院。奧本海姆教授是美國國家工程院院士和IEEE會(huì)士,也是Eta Kappa Nu和Sigma Xi的聯(lián)誼會(huì)會(huì)員,同時(shí)還是古根海姆(Guggenheim)學(xué)者和以色列特拉維夫大學(xué)賽克勒爾(sackler)學(xué)者。奧本海姆教授因其出色的科研和教學(xué)工作多次獲獎(jiǎng),其中包括lEEE教育勛章、IEEE百年杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)以及IEEE聲學(xué)、語音和信號(hào)處理學(xué)會(huì)的學(xué)會(huì)獎(jiǎng)、技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、高級(jí)獎(jiǎng)。2007年他還獲得了IEEE Jack S.KiIby信號(hào)處理獎(jiǎng)?wù)。此外,他還因在教學(xué)方面的突出成就多次獲得麻省理工學(xué)院的表彰,包括獲得Bose獎(jiǎng)和Everett Moore Baker獎(jiǎng)等。
目錄: 精編版前言 譯者前言 前言 致謝 緒論 第1章 信號(hào)與系統(tǒng) 1.0 引言 1.1 連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間信號(hào) 1.1.1 舉例與數(shù)學(xué)表示 1.1.2 信號(hào)能量與功率 1.2 自變量的變換 1.2.1 自變量變換舉例 1.2.2 周期信號(hào) 1.2.3 偶信號(hào)與奇信號(hào) 1.3 指數(shù)信號(hào)與正弦信號(hào) 1.3.1 連續(xù)時(shí)間復(fù)指數(shù)信號(hào)與正弦信號(hào) 1.3.2 離散時(shí)間復(fù)指數(shù)信號(hào)與正弦信號(hào) 1.3.3 離散時(shí)間復(fù)指數(shù)序列的周期性質(zhì) 1.4 單位沖激與單位階躍函數(shù) 1.4.1 離散時(shí)間單位脈沖和單位階躍序列 1.4.2 連續(xù)時(shí)間單位階躍和單位沖激函數(shù) 1.5 連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間系統(tǒng) 1.5.1 簡(jiǎn)單系統(tǒng)舉例 1.5.2 系統(tǒng)的互聯(lián) 1.6 基本系統(tǒng)性質(zhì) 1.6.1 記憶系統(tǒng)與無記憶系統(tǒng) 1.6.2 可逆性與可逆系統(tǒng) 1.6.3 因果性 1.6.4 穩(wěn)定性 1.6.5 時(shí)不變性 1.6.6 線性 1.7 小結(jié) 習(xí)題 第2章 線性時(shí)不變系統(tǒng) 2.0 引言 2.1 離散時(shí)間LTI系統(tǒng):卷積和 2.1.1 用脈沖表示離散時(shí)間信號(hào) 2.1.2 離散時(shí)間LTI系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)及卷積和表示 2.2 連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng):卷積積分 2.2.1 用沖激表示連續(xù)時(shí)間信號(hào) 2.2.2 連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)及卷積積分表示 2.3 線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì) 2.3.1 交換律性質(zhì) 2.3.2 分配律性質(zhì) 2.3.3 結(jié)合律性質(zhì) 2.3.4 有記憶和無記憶LTI系統(tǒng) 2.3.5 LTI系統(tǒng)的可逆性 2.3.6 LTI系統(tǒng)的因果性 2.3.7 LTI系統(tǒng)的穩(wěn)定性 2.3.8 LTI系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 2.4 用微分和差分方程描述的因果LTI系統(tǒng) 2.4.1 線性常系數(shù)微分方程 2.4.2 線性常系數(shù)差分方程 2.4.3 用微分和差分方程描述的一階系統(tǒng)的方框圖表示 2.5 小結(jié) 習(xí)題 第3章 周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示 3.0 引言 3.1 歷史回顧 3.2 LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng) 3.3 連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示 3.3.1 成諧波關(guān)系的復(fù)指數(shù)信號(hào)的線性組合 3.3.2 連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)表示的確定 3.4 傅里葉級(jí)數(shù)的收斂 3.5 連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)性質(zhì) 3.5.1 線性 3.5.2 時(shí)移性質(zhì) 3.5.3 時(shí)間反轉(zhuǎn) 3.5.4 時(shí)域尺度變換 3.5.5 相乘 3.5.6 共軛及共軛對(duì)稱性 3.5.7 連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的帕斯瓦爾定理 3.5.8 連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)性質(zhì)列表 3.5.9 舉例 3.6 離散時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示 3.6.1 成諧波關(guān)系的復(fù)指數(shù)信號(hào)的線性組合 3.6.2 周期信號(hào)傅里葉級(jí)數(shù)表示的確定 3.7 離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)性質(zhì) 3.7.1 相乘 3.7.2 一階差分 3.7.3 離散時(shí)間周期信號(hào)的帕斯瓦爾定理 3.7.4 舉例 3.8 傅里葉級(jí)數(shù)與LTI系統(tǒng) 3.9 濾波 3.9.1 頻率成形濾波器 3.9.2 頻率選擇性濾波器 3.10 用微分方程描述的連續(xù)時(shí)間濾波器舉例 3.10.1 簡(jiǎn)單RC低通濾波器 3.10.2 簡(jiǎn)單RC高通濾波器 3.11 用差分方程描述的離散時(shí)間濾波器舉例 3.11.1 一階遞歸離散時(shí)間濾波器 3.11.2 非遞歸離散時(shí)間濾波器 3.12 小結(jié) 習(xí)題 第4章 連續(xù)時(shí)間傅里葉變換 4.0 引言 4.1 非周期信號(hào)的表示:連續(xù)時(shí)間傅里葉變換 4.1.1 非周期信號(hào)傅里葉變換表示的導(dǎo)出 4.1.2 傅里葉變換的收斂 4.1.3 連續(xù)時(shí)間傅里葉變換舉例 4.2 周期信號(hào)的傅里葉變換 4.3 連續(xù)時(shí)間傅里葉變換性質(zhì) 4.3.1 線性 4.3.2 時(shí)移性質(zhì) 4.3.3 共軛及共軛對(duì)稱性 4.3.4 微分與積分 4.3.5 時(shí)間與頻率的尺度變換 4.3.6 對(duì)偶性 4.3.7 帕斯瓦爾定理 4.4 卷積性質(zhì) 4.4.1 舉例 4.5 相乘性質(zhì) 4.5.1 具有可變中心頻率的頻率選擇性濾波 4.6 傅里葉變換性質(zhì)和基本傅里葉變換對(duì)列表 4.7 由線性常系數(shù)微分方程表征的系統(tǒng) 4.8 小結(jié) 習(xí)題 第5章 離散時(shí)間傅里葉變換 5.0 引言 5.1 非周期信號(hào)的表示:離散時(shí)間傅里葉變換 5.1.1 離散時(shí)間傅里葉變換的導(dǎo)出 5.1.2 離散時(shí)間傅里葉變換舉例 5.1.3 關(guān)于離散時(shí)間傅里葉變換的收斂問題 5.2 周期信號(hào)的傅里葉變換 5.3 離散時(shí)間傅里葉變換性質(zhì) 5.3.1 離散時(shí)間傅里葉變換的周期性 5.3.2 線性 5.3.3 時(shí)移與頻移性質(zhì) 5.3.4 共軛與共軛對(duì)稱性 5.3.5 差分與累加 5.3.6 時(shí)間反轉(zhuǎn) 5.3.7 時(shí)域擴(kuò)展 5.3.8 頻域微分 5.3.9 帕斯瓦爾定理 5.4 卷積性質(zhì) 5.4.1 舉例 5.5 相乘性質(zhì) 5.6 傅里葉變換性質(zhì)和基本傅里葉變換對(duì)列表 5.7 對(duì)偶性 5.7.1 離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)的對(duì)偶性 5.7.2 離散時(shí)間傅里葉變換和連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)之間的對(duì)偶性 5.8 由線性常系數(shù)差分方程表征的系統(tǒng) 5.9 小結(jié) 習(xí)題 第6章 采樣 6.0 引言 6.1 用信號(hào)樣本表示連續(xù)時(shí)間信號(hào):采樣定理 6.1.1 沖激串采樣 6.1.2 零階保持采樣 6.2 利用內(nèi)插由樣本重建信號(hào) 6.3 欠采樣的效果:混疊現(xiàn)象 6.4 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的離散時(shí)間處理 6.4.1 數(shù)字微分器 6.4.2 半采樣間隔延時(shí) 6.5 離散時(shí)間信號(hào)采樣 6.5.1 脈沖串采樣 6.5.2 離散時(shí)間抽取與內(nèi)插 6.6 小結(jié) 習(xí)題 第7章 拉普拉斯變換 7.0 引言 7.1 拉普拉斯變換 7.2 拉普拉斯變換收斂域 7.3 拉普拉斯反變換 7.4 由零極點(diǎn)圖對(duì)傅里葉變換進(jìn)行幾何求值 7.4.1 一階系統(tǒng) 7.4.2 二階系統(tǒng) 7.4.3 全通系統(tǒng) 7.5 拉普拉斯變換的性質(zhì) 7.5.1 線性 7.5.2 時(shí)移性質(zhì) 7.5.3 s域平移 7.5.4 時(shí)域尺度變換 7.5.5 共軛 7.5.6 卷積性質(zhì) 7.5.7 時(shí)域微分 7.5.8 s域微分 7.5.9 時(shí)域積分 7.5.10 初值與終值定理 7.5.11 性質(zhì)列表 7.6 常用拉普拉斯變換對(duì) 7.7 用拉普拉斯變換分析和表征LTI系統(tǒng) 7.7.1 因果性 7.7.2 穩(wěn)定性 7.7.3 由線性常系數(shù)微分方程表征的LTI系統(tǒng) 7.7.4 系統(tǒng)特性與系統(tǒng)函數(shù)的關(guān)系舉例 7.7.5 巴特沃茲濾波器 7.8 系統(tǒng)函數(shù)的代數(shù)屬性與方框圖表示 7.8.1 LTI系統(tǒng)互聯(lián)的系統(tǒng)函數(shù) 7.8.2 由微分方程和有理系統(tǒng)函數(shù)描述的因果LTI系統(tǒng)的方框圖表示 7.9 單邊拉普拉斯變換 7.9.1 單邊拉普拉斯變換舉例 7.9.2 單邊拉普拉斯變換性質(zhì) 7.9.3 利用單邊拉普拉斯變換求解微分方程 7.10 小結(jié) 習(xí)題 第8章 z變換 8.0 引言 8.1 z變換 8.2 z變換的收斂域 8.3 z反變換 8.4 由零極點(diǎn)圖對(duì)傅里葉變換進(jìn)行幾何求值 8.4.1 一階系統(tǒng) 8.4.2 二階系統(tǒng) 8.5 z變換的性質(zhì) 8.5.1 線性 8.5.2 時(shí)移性質(zhì) 8.5.3 z域尺度變換 8.5.4 時(shí)間反轉(zhuǎn) 8.5.5 時(shí)間擴(kuò)展 8.5.6 共軛 8.5.7 卷積性質(zhì) 8.5.8 z域微分 8.5.9 初值定理 8.5.10 性質(zhì)小結(jié) 8.6 幾個(gè)常用z變換對(duì) 8.7 利用z變換分析與表征LTI系統(tǒng) 8.7.1 因果性 8.7.2 穩(wěn)定性 8.7.3 由線性常系數(shù)差分方程表征的LTI系統(tǒng) 8.7.4 系統(tǒng)特性與系統(tǒng)函數(shù)的關(guān)系舉例 8.8 系統(tǒng)函數(shù)的代數(shù)屬性與方框圖表示 8.8.1 LTI系統(tǒng)互聯(lián)的系統(tǒng)函數(shù) 8.8.2 由差分方程和有理系統(tǒng)函數(shù)描述的因果LTI系統(tǒng)的方框圖表示 8.9 單邊z變換 8.9.1 單邊z變換和單邊z反變換舉例 8.9.2 單邊z變換性質(zhì) 8.9.3 利用單邊z變換求解差分方程 8.10 小結(jié) 習(xí)題 附錄 部分分式展開 習(xí)題答案
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