信号与系统分析

本教材面向“新工科”背景下以培养“实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才”为目标的新形态教材。主要包括先信号后系统、先连续后离散、先时域后变换域等编排思路下的教学内容，全书共分为七章。优秀章主要介绍了信号与系统的基本概念、描述与分类，重点介绍了用于信号、系统分析的典型信号的特点与性质；第二章讨论了LTI系统时域分析方法，介绍了经典法求解微分方程、零输入与零状态响应、系统的冲激与阶跃响应等，引入卷积积分（卷积和）的概念、介绍了它们的性质以及在系统分析中的应用；第三章介绍了拉普拉斯变换与z变换的定义、性质与逆变换等内容，作为第四章系统变换域分析的基础；第四章主要介绍了线性时不变系统的变换域分析，讲述了LTI连续时间与离散时间系统变换域数学模型-系统函数的定义，系统函数与系统特性的联系，即通过系统函数分析系统的因果性与稳定性、系统零极点分布对系统响应的影响等，介绍了信号流图以及系统的模拟结构；第五章主要介绍了LTI系统的频域分析法，首先从周期连续信号的傅里叶级数分解推出傅里叶变换（频谱密度函数）的概念，然后讨论了傅里叶变换的性质、非周期和周期信号的傅里叶变换以及能量谱与功率谱的概念与应用；针对离散信号，从抽样定理出发，介绍了周期序列的离散傅里叶级数（DFS）、离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及性质；最后讨论了时频域分析的特点及应用；第六章讲述了连续系统与离散系统的频域分析方法、无失真传输系统与理想滤波器，介绍抽样定理在语音及图像处理中的应用；第七章针对工程领域的应用与研究热点，主要介绍了信号与系统相关理论在模拟与数字通信系统、移动通信、高速铁路钢轨波磨检测、脑电信号采集处理以及人工智能领域等多种行业中的应用。