本书全面系统地论述了信号与线性系统分析的基本理论和方法。全书共6章，主要内容包括：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。本书可作为应用型本科高校电气工程及其自动化、电气工程与智能控制、电子信息工程、通信工程、机器人工程、智能科学与技术、轨道交通与信号控制和安全工程等专业教材，也可供从事相关领域应用和设计开发的研究人员、工程技术人员参考。

前言






信息科学与技术的发展已经并正在影响着社会经济的发展和人们的生活。有关信息采 集、传输、处理和应用的全流程中所涉及的基本理论、相关技术及方法，已成为科技工作者的必备知识。因此，“信号与系统”作为一门研究信号与线性系统分析的基本理论和方法的基础性课程，得到了各相关专业广泛的关注。
本书全面介绍了信号与系统的基本概念、信号与线性系统分析的基本方法和典型应用。全书按照基本概念、连续时间信号与系统、离散时间信号与系统三大模块组织内容，分为绪论、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。
本书的基本构思和特色如下：
1 ) 突出了应用型本科的专业特点， 遵循通俗易懂的原则，章 节内容的编写尽□避免烦琐的数学推导，着重物理概念的阐述，注重物理意义的理解。同时各章都有足鼠的精选例 题，兼顾基本练习和应用分析技巧，章末配有丰富的习题，以帮助读者加深对理论和方法的 理解与应用。
□) 突出软件仿真， 各章末均有相应理论的MATLAB 仿真， 使抽象的概念具体化、形象化，可以与硬件实验相配合，进一步帮助读者加深理解。
3) ) 突出应用实例分析， 全书使用大械滤波、采样、通信、数字信号处理、数字图像处理和反馈系统中的应用实例，其中还加入了编者的部分产教融合成果，较好地体现了教学与科研的结合。
4 ) 突出方□□特色， 全书并行讨论连续系统、离散系统、时域和□换域的分析方法 ， 使读者能够透彻地理解各种信号与系统的分析方法，并比较其异同。
本书山陆文骏、薛峰、吴海燕、李美莲、左常玲等编写，全书由陆文骏统稿。中国电信安徽省分公司袁炸、中国人民□□□陆军炮兵防空兵学院罗军等提供了应用案例和修改意 见；张震、万金、周俞秋子、吴晓蝶、鲁露露、陈金龙、孙文清、张琦、张东、於敏睿等本科生参与了部分书稿的资料整理、图表绘制等工作。特别感谢中国人民□□□陆军炮兵防空兵学院童利标、李从利、丁函，安徽建筑大学叶菲、陈娟等在课程和教材建设过程中给予的大力支持和帮助，以及参考文献中所列出的各位作者，包括众多未能在参考文献中一一列出的作者，正是因为他们在各自领域的独到见解和特别的贡献为编者提供了宝贵而丰富的参考资料，才能够在总结现有成果的基础上，汲取各家之长，不断凝练提升，□终成稿。

目录






前言
第1章 绪论 1


1.1 信号的描述与分类 1
1.1.1 信号的基本概念 1
1.1.2 信号的分类 2
1.2 信号的基本运算 5
1.2.1 信号的加（减）、乘 5
1.2.2 信号的反转 6
1.2.3 信号的平移 6
1.2.4 信号的尺度2换 6
1.3 典型连续时间信号 8
1.3.1 单位冲激信号 8
1.3.2 单位阶跃信号 10
1.3.3 单边指数信号 10
1.4 连续时间系统的描述与分类 11
1.4.1 系统的数学模型 11
1.4.2 系统的分类 12
1.4.3 系统的框图描述 14
1.5 线性时不2系统的分析方法概述 14
1.5.1 线性时不2系统的基本特性 15
1.5.2 系统分析方法 17
1.6 信号的 MATLAB 仿真 18
1.6.1 连续时间信号的 MAT LAB 表示 18
1.6.2 信号基本运算的MAT LAB 实现 20
1.6.3 MATLAB仿真作业 22
习题 22
第 2 章 连续时间信号与系统的时域分析 25
2.1 单位冲激信号的性质 25




2.1.1 筛选特性 25
2.1.2 抽样特性 25
2.1.3 尺度2换特性 26
2.1.4 卷积特性 26
2.1.5 冲激信号与阶跃信号的关系 27
2.2 卷积积分 28
2.2.1 时域信号的分解 29
2.2.2 卷积的定义 29
2.2.3 卷积的图解法 31
2.3 卷积积分的性质 32
2.3.1 卷积的代数性质 32
2.3.2 卷积的微积分性质 33
2.3.3 卷积的时移性质 33
2.3.4 含冲激信号的卷积性质 33
2.4 系统的响应 34
2.4.1 零输入响应与零状态响应 34
2.4.2 单位冲激响应与单位阶跃响应 37
2.5 MATLAB 仿真 40
2.5.1 仿真实例 40
2.5.2 MATLAB 仿真作业 43
习题 43
第 3 章 连续时间信号与系统的频域分析 46
3.1 周期信号的傅里叶分析 47
3.1.1 三角函数形式的傅里叶级数 47
3.1.2 指数形式的傅里叶级数 49
3.1.3 典型周期信号的傅里叶级数 54
3.2 非周期信号的傅里叶分析 61
3.2.1 傅里叶2换的定义 61
3.2.2 傅里叶2换的物理意义 64
3.2.3 典型非周期信号的傅里叶2换 65
3.3 傅里叶2换的基本性质 73
3.3.1 线性 73
3.3.2 对称性 74
3.3.3 尺度2换特性 74
3.3.4 时移特性 76
3.3.5 频移特性 77
3.3.6 微积分特性 79




3.3.7 卷积特性 83
3.4 傅里叶2换在通信系统中的应用分析 85
3.4.1 信号抽样与恢复 85
3.4.2 调制与解调 98
3.4.3 多路复用 100
3.4.4 应用实例分析 无人机无线数据链测试 104
3.5 傅里叶分析的 MATLAB仿真 108
3.5.1 典型信号的傅里叶2换 108
3.5.2 信号抽样与恢复 111
3.5.3 TDMA 115
3.5.4 仿真作业 118
习题 119
第 4 章 连续时间信号与系统的复频域分析 125
4.1 拉普拉斯2换的定义 125
4.2 典型信号的拉普拉斯2换 127
4.3 拉普拉斯2换的基本性质 128
4.3.1 线性 129
4.3.2 时移特性 129
4.3.3 尺度2换特性 130
4.3.4 s 域平移特性 130
4.3.5 时域卷积定理 131
4.3.6 时域微积分特性 131
4.3.7 复频域微积分特性 132
4.3.8 初、终值定理 132
4.4 拉普拉斯逆2换 133
4.5 连续时间系统的复频域分析 137
4.5.1 系统函数 137
4.5.2 系统的响应 138
4.5.3 电路的复频域分析 140
4.6 系统函数零极点分布图及稳定性 143
4.6.1 系统函数零极点分布图 143
4.6.2 系统的稳定性 144
4.7 MATLAB在拉普拉斯2换中的应用 145
4.7.1 拉普拉斯2换的符号表示 145
4.7.2 拉普拉斯逆2换的符号表示 146
4.7.3 拉普拉斯2换的部分分式展开法 147
4.7.4 连续 LTI 系统的表示 148




4.7.5 山零极点分布分析系统的频率响应特性 150
习题 153
第 5 章 离散时间信号与系统的时域分析 158
5.1 离散信号的由来及表示 158
5.1.1 离散信号的由来 158
5.1.2 离散信号的表示 159
5.2 序列的基本运算 159
5.2.1 序列的加（减）、乘 159
5.2.2 序列的平移 160
5.2.3 序列的翻转 160
5.2.4 序列的差分 160
5.2.5 序列的累加求和 161
5.3 典型的离散时间信号 162
5.3.1 单位脉冲序列 162
5.3.2 单位阶跃序列 162
5.3.3 矩形序列 163
5.3.4 正弦序列 163
5.3.5 实指数序列 164
5.4 卷积和 165
5.4.1 用单位取样序列表示任意序列 165
5.4.2 单位取样响应 165
5.4.3 卷积和 167
5.5 离散时间系统的数学模型 169
5.5.1 常系数线性差分方程 170
5.5.2 离散时间系统的框图描述 172
5.6 卷积和与解卷积在数字图像处理中的应用 173
5.6.1 图像的平滑 173
5.6.2 图像锐化 177
5.6.3 图像的边缘检测 180
5.6.4 图像复原 183
5.7 MATLAB 仿真 185
习题 189
第 6 章 离散时间信号与 系统的 z 域分 析 192
6.1 Z 2换 192
6.1.1 Z 2换的定义 192
6.1.2 Z 2换的收敛域 194
6.2 Z 2换的性质 196




6.3 逆 Z 2换 199
6.3.1 幕级数展开法 199
6.3.2 部分分式展开法 200
6.4 离散时间系统的z 域分析 203
6.5 系统函数与系统稳定性 205
6.6 Z 2换在数字滤波器设计中的应用 209
6.6.1 数字滤波器的基本概念 209
6.6.2 数字滤波器的设计 211
6.6.3 数字滤波器的MATLAB 仿真 214
6.7 MATLAB 仿真 216
习题 219
专业术语（中英文对照） 223