信號與系統（MATLAB版·微課視頻版·第2版）

湯全武，寧夏大學教授，碩士研究生導師，首屆“全國優秀教材獎全國教材建設先進個人”。國家級一流本科課程負責人，寧夏回族自治區一流課程、精品課程負責人，寧夏回族自治區課程思政“精品項目”負責人。獲寶鋼全國優秀教師獎，寧夏回族自治區教育系統優秀共產黨員等榮譽稱號。主持完成5項省部級教改項目、1項省部級科研項目，參與完成2項國家自然科學基金項目。主編教材8部、參編3部。取得國家專利6項，軟件著作權8項。

目錄

 

 

配套資源

 

 

第0章緒論

 

第1章信號與系統的概念視頻講解(6集，50分鐘)

 

1.1信號的定義與分類

 

1.1.1信號的定義

 

1.1.2信號的分類

 

1.1.3連續時間信號的MATLAB實現

 

1.2典型連續信號及其時域特性

 

1.2.1直流信號

 

1.2.2正弦信號

 

1.2.3指數信號

 

1.2.4復指數信號

 

1.2.5採樣信號

 

1.2.6MATLAB實現

 

1.3信號的時域變換

 

1.3.1反折

 

1.3.2時移

 

1.3.3尺度

 

1.3.4倒相

 

1.3.5MATLAB實現

 

1.4信號的時域運算

 

1.4.1相加

 

1.4.2相乘

 

1.4.3數乘

 

1.4.4微分

 

1.4.5積分

 

1.4.6MATLAB實現

 

1.5奇異信號

 

1.5.1單位斜變信號

 

1.5.2單位階躍信號

 

1.5.3單位門信號

 

1.5.4單位沖激信號

 

1.5.5單位沖激偶信號

 

1.5.6符號信號

 

1.5.7MATLAB實現

 

1.6系統的定義與描述

 

1.6.1系統的定義

 

1.6.2系統的數學模型

 

1.6.3系統的框圖表示

 

1.7系統的性質與分類

 

1.7.1系統的性質

 

1.7.2系統的分類

 

1.8典型例題解析

 

1.9習題

 

1.9.1自測題

 

1.9.2基礎題、提高題、MATLAB習題和小結

 

 

 

 

 

第2章連續時間系統的時域分析視頻講解(4集，35分鐘)

 

2.1連續時間系統的數學描述

 

2.1.1連續時間系統的數學模型——微分方程

 

2.1.2連續時間系統的時域模擬——方框圖

 

2.2連續時間系統的響應

 

2.2.1微分方程的經典解

 

2.2.2起始點的躍變——0-到0+狀態的轉換

 

2.2.3零輸入響應和零狀態響應

 

2.2.4MATLAB實現

 

2.3沖激響應和階躍響應

 

2.3.1沖激響應

 

2.3.2階躍響應

 

2.3.3MATLAB實現

 

2.4捲積積分

 

2.4.1捲積積分的定義

 

2.4.2捲積的圖示

 

2.4.3捲積積分的性質

 

2.4.4求系統零狀態響應的捲積積分法

 

2.4.5MATLAB實現

 

2.5典型例題解析

 

2.6習題

 

2.6.1自測題

 

2.6.2基礎題、提高題、MATLAB習題和小結

 

第3章連續時間信號與系統的頻域分析視頻講解(9集，70分鐘)

 

3.1周期信號的傅裏葉級數分析

 

3.1.1周期信號的分解

 

3.1.2奇、偶函數的傅裏葉級數

 

3.1.3傅裏葉級數的指數形式

 

3.1.4典型周期信號的傅裏葉級數

 

3.1.5MATLAB實現

 

3.2周期信號的頻譜

 

3.2.1周期信號的頻譜概述

 

3.2.2周期矩形脈沖信號的頻譜

 

3.2.3周期信號的功率

 

3.2.4MATLAB實現

 

3.3非周期信號的頻譜

 

3.3.1傅裏葉變換

 

3.3.2典型非周期信號的傅裏葉變換

 

3.3.3奇異函數傅裏葉變換

 

3.3.4MATLAB實現

 

3.4傅裏葉變換的性質

 

3.4.1傅裏葉變換的性質概述

 

3.4.2相關定理

 

3.4.3MATLAB實現

 

3.5周期信號的傅裏葉變換

 

3.6採樣定理

 

3.6.1採樣信號的頻譜

 

3.6.2時域採樣定理

 

3.6.3頻域採樣定理

 

3.6.4MATLAB實現

 

3.7連續時間系統的頻域分析

 

3.7.1頻域系統函數

 

3.7.2系統對非周期信號的響應

 

3.7.3系統對周期信號的響應

 

3.7.4MATLAB實現

 

3.8無失真傳輸

 

3.9理想低通濾波器

 

3.9.1理想低通濾波器的沖激響應

 

3.9.2理想低通濾波器的階躍響應

 

3.10調制與解調

 

3.10.1調制與解調的原理

 

3.10.2MATLAB實現

 

3.11從採樣信號恢復連續時間信號

 

3.11.1從採樣信號恢復連續時間信號的原理

 

3.11.2MATLAB實現

 

3.12典型題目解析

 

3.13習題

 

3.13.1自測題

 

3.13.2基礎題、提高題、MATLAB習題和小結

 

 

第4章連續時間信號與系統的復頻域分析視頻講解(8集，51分鐘)

 

4.1拉普拉斯變換概述

 

4.1.1從傅裏葉變換到拉普拉斯變換

 

4.1.2拉普拉斯變換的收斂域

 

4.1.3常用信號的拉普拉斯變換

 

4.1.4MATLAB實現

 

4.2拉普拉斯變換

 

4.2.1拉普拉斯變換的性質

 

4.2.2MATLAB實現

 

4.3拉普拉斯逆變換

 

4.3.1查表法

 

4.3.2部分分式展開法

 

4.3.3圍線積分法(留數法)

 

4.3.4MATLAB實現

 

4.4連續時間系統的復頻域分析

 

4.4.1微分方程的復頻域解

 

4.4.2電路的s域模型

 

4.5系統函數

 

4.5.1系統函數H(s)定義

 

4.5.2利用系統函數求系統的零狀態響應

 

4.5.3MATLAB實現

 

4.6系統函數的零、極點分佈對系統時域特性的影響

 

4.6.1系統函數的零、極點分佈與系統沖激響應特性的關系

 

4.6.2系統函數的零、極點分佈與系統響應形式之間的關系

 

4.6.3MATLAB實現

 

4.7系統函數的零、極點分佈與系統頻率響應特性

 

4.7.1系統函數的零、極點分佈與系統頻率響應特性的關系

 

4.7.2MATLAB實現

 

4.8系統的s域模擬圖與框圖

 

4.8.1系統的s域模擬圖

 

4.8.2系統的框圖

 

4.9信號流圖與梅森公式

 

4.9.1連續系統的信號流圖表示

 

4.9.2梅森公式

 

4.10系統的穩定性分析

 

4.10.1系統的穩定性

 

4.10.2系統穩定性的判斷

 

4.11拉普拉斯變換與傅裏葉變換的關系

 

4.12典型例題解析

 

4.13習題

 

4.13.1自測題

 

4.13.2基礎題、提高題、MATLAB習題和小結

 

第5章離散時間信號與系統的時域分析視頻講解(4集，33分鐘)

 

5.1離散時間信號及其時域特性

 

5.1.1離散時間信號

 

5.1.2離散時間信號的時域運算和變換

 

5.1.3常用的典型離散時間信號

 

5.1.4MATLAB實現

 

5.2離散時間系統及其數學描述

 

5.2.1離散時間系統的性質

 

5.2.2離散時間系統的數學模型——差分方程

 

5.2.3離散時間系統的模擬

 

5.3離散時間系統的響應——時域分析

 

5.3.1差分方程的時域求解

 

5.3.2單位樣值響應

 

5.3.3MATLAB實現

 

5.4捲積和

 

5.4.1捲積和的性質

 

5.4.2捲積和的運算

 

5.4.3MATLAB實現

 

5.5典型例題解析

 

5.6習題

 

5.6.1自測題

 

5.6.2基礎題、提高題、MATLAB習題和小結

 

第6章離散時間信號與系統的z域分析視頻講解(6集，32分鐘)

 

6.1z變換

 

6.1.1z變換的定義

 

6.1.2z變換的收斂域

 

6.1.3MATLAB實現

 

6.2常用序列的z變換

 

6.2.1單位樣值序列

 

6.2.2單位階躍序列

 

6.2.3斜變序列

 

6.2.4指數序列

 

6.2.5復指數序列

 

6.3z變換的性質

 

6.3.1線性特性

 

6.3.2時移特性

 

6.3.3z域微分特性

 

6.3.4z域尺度變換特性

 

6.3.5時域捲積特性

 

6.3.6初值定理

 

6.3.7終值定理

 

6.4逆z變換

 

6.4.1冪級數展開法(長除法)

 

6.4.2部分分式展開法

 

6.4.3圍線積分法(留數法)

 

6.4.4MATLAB實現

 

6.5z變換與拉普拉斯變換的關系

 

6.6離散時間系統的z域分析

 

6.6.1用z變換求解線性離散時間系統的響應

 

6.6.2離散時間系統的系統函數

 

6.6.3系統函數的零、極點分佈與單位樣值響應的關系

 

6.6.4離散時間系統的穩定性和因果性

 

6.6.5MATLAB實現

 

6.7離散時間系統的頻率響應特性

 

6.7.1離散時間系統的頻率響應

 

6.7.2頻率響應特性的幾何確定

 

6.7.3MATLAB實現

 

6.8典型例題解析

 

6.9習題

 

6.9.1自測題

 

6.9.2基礎題、提高題、MATLAB習題和小結

 

第7章線性系統的狀態變量分析視頻講解(3集，29分鐘)

 

7.1線性系統的狀態變量法

 

7.1.1系統用狀態變量描述的基本術語

 

7.1.2系統的狀態變量描述

 

7.1.3MATLAB實現

 

7.2連續系統狀態方程的建立

 

7.2.1根據電路圖列寫狀態方程

 

7.2.2由系統的模擬框圖或信號流圖建立狀態方程

 

7.2.3由微分方程或系統函數建立狀態方程

 

7.2.4MATLAB實現

 

7.3離散系統狀態方程的建立

 

7.3.1離散系統狀態方程的一般形式

 

7.3.2由系統框圖或信號流圖建立狀態方程

 

7.3.3由差分方程或系統函數建立狀態方程

 

7.4系統狀態方程的求解

 

7.4.1連續時間系統狀態方程的求解

 

7.4.2離散時間系統狀態方程的求解

 

7.4.3MATLAB實現

 

7.5系統的可控制性和可觀測性

 

7.5.1系統的可控制性

 

7.5.2系統的可觀測性

 

7.5.3可控制性、可觀測性與轉移函數的關系

 

7.5.4MATLAB實現

 

7.6典型例題解析

 

7.7習題

 

7.7.1自測題

 

7.7.2基礎題、提高題、MATLAB習題和小結

 

附錄知識點與MATLAB函數命令對照表

 

參考文獻