本书特点
　　◎面向应用型人才培养需要。
　　◎知识的应用性和系统性并重。
　　◎注重教材内容的多元性与开放性。

　　本书主要阐述确定性信号的时域和频域分析基本方法，线性时不变系统的描述与特性，以及确定性信号通过线性时不变系统的时域与变换域分析方法。本书可作为高等院校电子工程、通信工程、信息工程、自动控制工程、生物医学工程、计算机科学与技术、信息与计算机学等专业的本科生教材，也可供有关科技工作者自学参考。

无

随着我国高等教育事业的迅速发展，信号与系统课程的教材需求逐步呈现出多元化趋势，原先的教材体系已不能完全满足需要，尤其对于工程性质较强的院校和专业，更需要一本能更好地承担数学与工程之间桥梁作用的《信号与系统》教材，作者在教学实践中深切感受到了这种需求，因而萌生了写作这本教材的想法。
　　我们认为，应用型科技人才应该具有科学的思维品质、宏观把握科学技术前沿的能力和较强的分析和解决实际问题的能力。与之相适应，我们的教材应该具备能培养学员宏观把握整体思路、具备初步分析解决实际问题能力及承载先进文化的功能。在这种思想引导下，我们对信号与系统课程的内容进行了重新审视，在以下方面做了探索：
　　第一，在指导思想上，按照实事求是的原则，立足对应用型人才培养实际，面向应用型人才培养需要，强调“低起点、重思想、强应用”的指导思想，变课程以介绍方法为导向为以解决实际问题为导向，打破传统教材以学科知识为中心的封闭体系,以解决工程中和“信号与系统”有关的问题为主线，以课指委（即基础课程指导委员会）教学基本要求为准绳，正确处理数学、物理、工程三者之间的关系，着眼于学生的任职需要，注重培养学生分析问题和解决问题的能力。
　　第二，在内容结构上，本教材存在着知识的应用性和知识的系统性这两种特性。从系统性角度上说，本教材介绍了信号与系统的分析方法，可粗略地分为三个部分：必要的数学基础；信号、系统、信号通过系统的分析方法；初步的工程应用实例。本教材对传统课程内容组织方式进行了较大力度的变革，将数学方法、物理意义和工程应用相对分离，以信号分析、系统分析、信号通过系统为主线介绍相关分析方法；从应用角度上说，本教材通过大量的例题，引导读者完成从数学理论到工程应用的转换，更好地体现了信号与系统课程在数学和工程之间的桥梁作用。
第三，本书在频谱与频谱密度等概念的解释上、在傅里叶变换性质以及频谱性质的叙述上都有一些新尝试、新方法，使概念更清晰，理论更易懂，与工程联系更紧密。
　　第四，在MATLAB应用上，本书坚持将MATLAB作为一种工具来应用。在有需要的地方都给出了可供学生模仿的MATLAB程序，以使学生在实践中不断提高MATLAB应用能力，强化其对该软件的工具意识。
　　第五，本书强调对读者技术思维的培养。通过扩展阅读、引言等部分对与课程相关的科学思维方法进行了介绍，引导学生不仅知其然，而且知其所以然，满足了素质教育的需求。
　　总之，本教材打破了《信号与系统》传统教材的知识模式，以问题解决式取代方法呈现式，使课程指向更加明确，目的性更强，体现了“需求牵引”的工程类专业人才培养模式；重视渗透和揭示基本的思想方法，加强知识内部的联系以及它与相关学科的联系；注意教材内容的多元性与开放性，使学生经历理性思维和实验探索的过程，体验用数学方法分析和解决信号与系统问题，培养学习和应用数学工具的能力，为学生搭建可持续发展的平台。
　　本书第1~3章由岳振军执笔，第4章由贾永兴执笔，第5章由余远德执笔，第6章由李宁执笔，全书由岳振军统稿，编写组集体讨论定稿。东南大学孟桥教授审阅了本书的编写提纲，对本书的结构进行了具体指导，并提出了其他许多重要的建议和意见，清华大学郑君里教授翻阅了本书样书，仔细听取了作者的介绍，提出了许多很好的意见和建议，并亲笔为本书作序，机械工业出版社华章分社的编辑为本书付出了大量的劳动和心血，在此一并致谢。
　　由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。
　　编者
　　2007年8月于南京

序

前言

第1章概论

11引言

12关于MATLAB

121MATLAB入门

122MATLAB的数值计算功能

123MATLAB的二维图形功能

13信号的概念与基本运算

131工程中的信号

132信号的分类

133典型信号

134连续信号的基本运算与时域
变换

135连续信号的分解

14系统的概念

141系统描述

142系统的特性和分类

143LTI系统及其对输入的响应

习题

第2章信号的卷积与变换

21引言

22卷积与相关

221卷积和

222卷积积分

223相关

23傅里叶变换

231周期函数的傅里叶展开

232周期函数的对称性与其谐波
分量的关系

233傅里叶变换

234傅里叶变换的性质

24拉普拉斯变换

241拉普拉斯变换的概念

242典型信号的拉普拉斯变换

243拉普拉斯变换的性质

244拉普拉斯变换与傅里叶变换的
关系

245拉普拉斯逆变换

25Z变换

251Z变换的定义与收敛域

252Z逆变换

253Z变换的性质

254Z变换与拉普拉斯变换之间的
关系

习题

第3章信号的频谱分析

31引言

32信号的频谱

321正弦信号的频域表示

322周期信号的频谱

323非周期信号的频谱

324信号频谱的常用性质

325功率谱与能量谱

33抽样定理

331时域抽样及其频谱

332抽样定理

34离散时间傅里叶变换与离散傅里叶
变换

341离散时间傅里叶变换

342离散傅里叶变换

习题

第4章线性时不变系统对输入的
响应

41引言

42连续时间系统的时域表示

421连续时间LTI系统的时域
模型

422算子表示法

43LTI系统的响应分解

431齐次解和特解

432零输入响应和零状态响应

44连续时间系统的时域分析法

441常系数线性微分方程求解
——经典法

442零输入响应的求解

443单位冲激响应和单位阶跃
响应

444零状态响应的求解

445各种响应之间的关系

45连续时间系统的频域分析法

451连续时间系统的频域模型

452频域系统函数

453零状态响应的求解


46连续时间系统的复频域分析法

461连续时间系统的复频域模型

462零输入响应的求解

463复频域系统函数

464零状态响应的求解

465利用S域分析求解系统的
全响应

466极点与响应的关系

47离散时间系统的时域表示

471离散时间系统的时域模型

472移序算子

48离散时间系统的时域分析法

481迭代法

482经典法

483零输入响应

484单位样值响应

485零状态响应

486用双零法求完全响应

49离散时间系统的Z域分析法

491离散时间系统的Z域模型

492零输入响应

493零状态响应和系统函数

494全响应

习题

第5章系统分析及应用

51引言

52连续时间系统的系统分析

521系统零极点

522系统零极点与时域特性的
关系

523系统零极点与系统频率特性的
关系

524系统稳定性

53离散时间系统分析

531系统零极点与时域特性的
关系

532系统零极点与系统频率特性的
关系

533系统稳定性

54系统的因果性

541因果系统的概念

542连续时间系统的因果性与
判别

543离散时间系统的因果性与
判别

55信号通过线性时不变系统不失真的
条件

56调制与解调

561调制与解调的概念

562双边带调制

563单边带调制

564振幅调制

57频分复用与时分复用

571频分复用

572时分复用

习题

第6章滤波器

61引言

62理想模拟滤波器及其冲激响应

621理想模拟滤波器

622理想低通滤波器的冲激响应

63模拟滤波器的实现

631模拟滤波器的一些典型逼近
函数

632模拟滤波器的频率变换

64数字滤波器

641数字滤波器的基本原理

642FIR与IIR滤波器的频响特性

65数字滤波器的基本结构

651IIR数字滤波器的结构

652FIR数字滤波器的结构

习题

部分习题答案

参考文献

《信号与系统》课程历经数十年建设，无论体系或内容都已相当成熟，要想写出高质量、有创建性的新教材，难度很大。解放军理工大学岳振军等老师，在定位于应用型人才培养的基础上，编写了这本教材。他们在教学内容、体系结构、理论表述方式以及与数学课程的联系等方面进行了大胆探索，对个别概念的解释也有一些新尝试。这种探索和尝试对《信号与系统》课程的教学改革具有重要的参考价值。
　　该书以“数学—物理—工程”为主线，较好地显现了《信号与系统》课程的桥梁作用。将所用到的数学知识集中介绍，是否有利于教学还需要在实践中检验，将信号分析与系统分析独立进行讨论，可以体现该课程“三大变换、两大对象”之特征，也便于教师根据学生专业特点灵活选择授课内容，将MATLAB直接作为工具使用，体现了信息时代的教学观念，适合应用型院校使用。
　　该书思路清晰，举例丰富，文字通顺，特色突出，相信会受到广大读者的欢迎。

　　2008年5月