“信号与系统”是以信号特性和处理等工程问题为背景，经数学抽象及理论概括而形成的专业基础课程。其主要任务是研究确定信号通过线性时不变系统进行传输、处理的基本理论和基本分析方法。
“信号与系统”课程的内容以传统和经典为主。现有的教材大都注重其内容的严谨与完整(加有不少相关专业的内容)，篇幅较大，在实际教学过程中，尤其是授课时数有限的情况下，很难按照教材完全实施，达不到预期目的。编者根据多年的教学实践和教改要求修订了本教材。本书以基本原理和基本方法为主导，以三大变换为主线，精选课程的基本内容，删繁就简，突出物理概念。
感谢读者的厚爱，《信号与系统》第五版即将出版。本版除了保留了经典理论与现代计算技术相结合的特色，重点对后续课程涉及的内容及一些扩展内容作了删减，例如相关、功率谱与能量谱等；为了便于具体概念的理解，对应地增加了少量的例题及例题详解；对习题进行了进一步的归纳、增减、优化，有利于读者练习时分析比较，更好地巩固课堂学习的基本概念。
编者在编写过程中考虑到了接受对象的不同，采取了宽口径的处理原则，书中打*的部分可供有不同教学要求的学校或教师选用。若读者还需深入了解相关专业知识，可参阅相关专业书籍。
本书概念清晰、系统性强、特色明显，尤其是引入现代教学思想与工具，使本书不仅非常适合作为电子信息类专业本科学生的教材，也可作为计算机科学与应用等相关专业学生的教材。对相关专业的工程技术人员来说，本书也是一本较好的自学教材和参考用书。
很高兴有两位年轻的同行荣传振、朱莹参加了本版的部分纠错工作。
本书在编写过程中，还得到了陆军工程大学通信工程学院关宇教授的大力支持和帮助，编者在此表示深深的谢意。
由于编者水平有限，书中难免存在一些疏漏，恳请广大读者不吝赐教。
作 者
2022年3月
本书以三大变换(拉普拉斯变换、傅里叶变换和z变换)为主线，描述了信号与系统的基本理论和分析方法，同时将经典理论与现代计算技术相结合，以期增强读者对本课程知识点的理解与掌握。本书每章的最后一节为MATLAB仿真内容，以帮助读者学习、掌握和应用MATLAB知识，提高计算和作图能力。
本书概念清晰、系统性强、特色鲜明，符合当前强调素质教育的教学改革要求。全书叙述流畅，深入浅出，使用方便，便于自学。
本书可作为高校通信、自动控制、电子信息类专业本科教材，对相关专业的工程技术人员也是一本有益的自学教材和参考用书。
第1章 信号与系统 1
1.1 信号与系统概述 1
1.2 信号及其分类 1
1.3 典型信号 4
1.3.1 常用连续信号 4
1.3.2 奇异信号 7
1.4 连续信号的运算 13
1.4.1 时移、折叠、尺度 13
1.4.2 微分与积分 15
1.4.3 信号的加(减)、乘(除) 16
1.5 连续信号的分解 17
1.5.1 规则信号的分解 17
1.5.2 信号的直流与交流分解18
1.5.3 信号的奇偶分解 18
1.5.4 任意信号的分解 20
1.6 系统及其响应 21
1.6.1 系统的定义 21
1.6.2 系统的初始状态 22
1.6.3 系统的响应 23
1.7 系统的分类 24
1.7.1 动态系统与静态系统 24
1.7.2 因果系统与非因果系统 25
1.7.3 连续时间系统与离散时间系统 25
1.7.4 线性系统与非线性系统 26
1.7.5 时变系统与非时变系统 27
1.8 LTI系统分析方法 28
1.8.1 LTI系统模型 28
1.8.2 LTI系统分析方法 29
1.8.3 LTI系统的微、积分性质 29
1.9 基于MATLAB的信号描述及其运算30
1.9.1 常用信号的MATLAB程序30
1.9.2 信号运算的MATLAB程序36
习题 41
第2章 连续时间信号和系统的时域分析 46
2.1 LTI系统的数学模型与传输算子 46
2.1.1 建立LTI系统的数学模型 46
2.1.2 用算子符号表示微分方程 47
2.1.3 用算子电路建立系统数学模型49
2.1.4 传输（转移）算子H（p）51
2.2 LTI因果系统的零输入响应 52
2.2.1 零输入响应 52
2.2.2 初始条件标准化 55
2.3 LTI因果系统的零状态响应 57
2.3.1 单位冲激响应h(t) 57
2.3.2 系统的零状态响应yzs(t) 59
2.4 卷积及其性质 60
2.4.1 卷积 60
2.4.2 任意函数与δ(t)、u(t)卷积 61
2.4.3 卷积的性质62
2.4.4 卷积的图解法63
2.4.5 卷积的微分与积分性质65
2.5 LTI因果系统的全响应及其经典方法求解 67
2.5.1 全响应 67
2.5.2 全响应的其他分解68
*2.5.3 经典法求解系统微分方程 69
2.6 基于MATLAB的时域分析 71
2.6.1 求系统的冲激响应与阶跃响应 71
2.6.2 利用扩展函数convwthn求时域卷积 71
2.6.3 响应时域求解的MATLAB程序74
习题 74
第3章 连续时间信号和系统的频域表示与分析 80
3.1 周期信号的傅里叶级数分析 80
3.1.1 三角形式的傅里叶级数 81
3.1.2 指数形式的傅里叶级数 83
3.1.3 周期矩形脉冲频谱 85
3.1.4 周期T及脉冲宽度τ对频谱的影响 87
3.1.5 周期信号的频谱特点 87
*3.2 周期信号的对称性 88
3.2.1 信号对称性与傅里叶级数系数关系 88
3.2.2 坐标轴的影响 93
3.3 非周期信号的频谱——傅里叶变换 95
3.3.1 从傅里叶级数到傅里叶变换 95
3.3.2 常用函数的傅里叶变换对 97
3.3.3 傅里叶系数Fn与频谱函数F(ω)的关系 101
3.4 傅里叶变换性质及定理 102
3.5 LTI系统的频域分析 118
3.5.1 系统的频响函数 118
3.5.2 系统的频域分析 121
3.6 无失真传输系统 123
*3.7 理想低通滤波器与物理可实现系统 126
3.7.1 理想低通滤波器及其冲激响应 127
3.7.2 理想低通滤波器的阶跃响应 127
3.7.3 频带宽度 132
3.7.4 物理可实现系统 133
3.8 时域采样与恢复（插值） 134
3.8.1 时域采样 135
3.8.2 采样定理 136
3.8.3 原信号的恢复 137
3.9 基于MATLAB的频域分析 139
3.9.1 周期信号的傅里叶级数展开与合成 139
3.9.2 常用信号傅里叶正、反变换MATLAB程序 142
3.9.3 傅里叶变换性质的MATLAB程序 146
3.9.4 时域采样与恢复的MATLAB程序 150
习题 152
第4章 连续时间信号和系统的复频域表示与分析 163
4.1 拉普拉斯变换 163
4.1.1 单边拉普拉斯变换 163
4.1.2 常用函数的单边拉普拉斯变换 165
4.1.3 双边拉普拉斯变换 167
4.1.4 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系 169
4.2 拉普拉斯变换的性质与定理 169
4.3 拉普拉斯反变换 180
4.3.1 m
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