本书深入、系统地阐述了信号与系统的基本理论和分析方法。全书共8章，内容包括信号与系统分析导论，连续时间信号与系统的时域分析、频域分析、复频域分析，连续时间信号的采样与恢复，离散时间信号与系统的时域分析、z域分析，系统的状态空间分析。本书主要讲述信号与系统的基本概念、分析方法和知识脉络。书中配有大量的例题、习题，大量的例题着重于强化概念、分析思路，能帮助学生更好地理解并掌握相关知识，使学生较好地从基本理论过渡到实际应用。同时，本书引入MATLAB和Python作为信号与系统的分析工具，将课程中的重点、难点用两种仿真语言进行形象、直观的计算机模拟与仿真实现，从而加深学生对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解。本书可作为高等工科院校电子信息类、电气工程类、自动化类、计算机类等专业“信号与系统”课程的本科生教材，也可作为相关专业“信号与系统”课程的研究生入学考试参考书，还可作为从事相关领域工作的技术人员的基础理论参考书。

高诺，教授，硕士生导师。2005年获得浙江大学控制理论与控制工程专业博士学位，2006-2007年进入美国明尼苏达大学生物医学工程系从事博士后研究工作。2007年回国，进入山东建筑大学信息与电气工程学院任教至今。

目 录
第1章 信号与系统分析导论 1
1.1 信号的描述及分类 1
1.1.1 信号的定义与描述 1
1.1.2 信号的分类和特性 2
1.2 系统的描述及分类 6
1.2.1 系统的数学模型 6
1.2.2 系统的分类 7
1.3 信号与系统的分析方法 15
习题 16
第2章 连续时间信号与系统的时域分析 18
2.1 连续时间信号 18
2.1.1 典型普通信号 19
2.1.2 奇异信号 24
2.2 连续时间信号的基本运算 32
2.3 确定性信号的时域分解 38
2.3.1 直流分量与交流分量 38
2.3.2 奇分量与偶分量 39
2.3.3 实部分量与虚部分量 39
2.3.4 按脉冲分量进行分解 40
2.4 连续时间LTI系统的描述及其特性 41
2.4.1 连续时间系统的数学描述 41
2.4.2 LTI系统 43
2.5 连续时间LTI系统的响应 44
2.5.1 经典时域分析方法 44
2.5.2 连续时间LTI系统的零输入响应 48
2.5.3 连续时间LTI系统的零状态响应 49
2.6 连续时间LTI系统的冲激响应与阶跃响应 51
2.6.1 冲激响应 51
2.6.2 阶跃响应 53
2.7 卷积积分 53
2.7.1 卷积积分的计算 54
2.7.2 卷积积分的性质 57
2.7.3 奇异信号的卷积 58
2.8 冲激响应表示的系统特性 60
2.8.1 级联系统的冲激响应 60
2.8.2 并联系统的冲激响应 61
2.8.3 因果系统 61
2.8.4 稳定系统 62
2.9 利用MATLAB进行信号与系统的时域分析 63
2.9.1 连续时间信号的MATLAB实现 63
2.9.2 连续时间信号基本运算的MATLAB实现 69
2.9.3 利用MATLAB求连续时间LTI系统的响应 72
2.9.4 利用MATLAB求连续时间LTI系统的冲激响应与阶跃响应 73
2.9.5 利用MATLAB实现连续时间信号的卷积积分 75
2.10 利用Python进行信号与系统的时域分析 76
2.10.1 连续时间信号的Python实现 76
2.10.2 连续时间信号基本运算的Python实现 81
2.10.3 利用Python求连续时间LTI系统的响应 84
2.10.4 利用Python求连续时间LTI系统的冲激响应与阶跃响应 86
2.10.5 利用Python实现连续时间信号的卷积积分 87
习题 89
上机习题 91
第3章 连续时间信号与系统的频域分析 93
3.1 信号的正交分解 94
3.1.1 正交函数集 94
3.1.2 信号的正交分解与最小均方误差 95
3.1.3 Dirichlet条件 96
3.2 周期信号的傅里叶级数展开 98
3.2.1 傅里叶级数的指数形式 98
3.2.2 傅里叶级数的三角函数形式 99
3.2.3 傅里叶级数的性质 104
3.3 连续周期信号的频谱 110
3.3.1 周期信号的频谱 110
3.3.2 周期信号的频谱的特点 114
3.3.3 周期信号的功率谱 116
3.4 非周期信号的傅里叶变换 118
3.4.1 从傅里叶级数到傅里叶变换 118
3.4.2 典型信号的傅里叶变换 120
3.4.3 常见周期信号的傅里叶变换 125
3.4.4 傅里叶变换的性质 127
3.5 连续非周期信号通过LTI系统响应的频域分析 138
3.5.1 连续时间LTI系统的频率响应 138
3.5.2 微分方程描述的连续时间LTI系统的响应 140
3.5.3 电路系统的频率响应 142
3.6 连续周期信号通过连续时间LTI系统响应的频域分析 143
3.6.1 正弦信号通过系统的响应 143
3.6.2 任意周期信号通过系统的响应 144
3.7 无失真传输与理想滤波器 144
3.7.1 无失真传输 144
3.7.2 理想滤波器 146
3.8 利用MATLAB进行信号与系统的频域分析 150
3.9 利用Python进行信号与系统的频域分析 153
习题 156
上机习题 159
第4章 连续时间信号与系统的复频域分析 161
4.1 连续时间信号的复频域分析 161
4.1.1 从傅里叶变换到拉普拉斯变换 161
4.1.2 单边拉普拉斯变换的收敛域 163
4.1.3 常用信号的单边拉普拉斯变换 164
4.1.4 单边拉普拉斯变换的性质 166
4.1.5 拉普拉斯反变换 175
4.2 连续时间LTI系统响应的复频域分析 181
4.2.1 微分方程的复频域求解 181
4.2.2 电路的复频域分析 182
4.3 连续时间系统的系统函数与系统特性 185
4.3.1 系统函数 185
4.3.2 系统函数的零极点分布 186
4.3.3 系统函数与系统特性 187
4.4 连续时间系统的模拟 195
4.4.1 连续时间系统的联结 195
4.4.2 连续系统的模拟 197
4.5 利用MATLAB进行连续时间信号与系统的复频域分析 202
4.5.1 利用MATLAB实现部分分式展开 202
4.5.2 利用MATLAB实现H(s)的零极点分布图绘制与系统特性分析 204
4.6 连续时间信号与系统复频域分析的Python实现 206
4.6.1 连续时间信号的拉普拉斯正变换与拉普拉斯反变换 206
4.6.2 部分分式展开的Python实现 207
4.6.3 H(s)的零极点分布图的绘制与系统特性分析的Python实现 208
习题 211
上机习题 213

参考文献 369