信号与系统下册 系统分析与设计

程耕国，1947年生，男，安徽绩溪人。1982年1月毕业于武汉钢铁学院自动化系，1984年在武汉钢铁学院获得硕士学位并留校任教， 1997年3月在日本东北大学获得博士学位。武汉科技大学信息科学与工程学院教授、博士生导师。中国自动化学会专家咨询工作委员会会员、南方九省电工理论学会常务理事、湖北自动化学会理事。近5年来，发表学术论文60余篇，获省级科技进步奖6项。出版专著1部，主编并出版教材2部。主要研究领域：工业自动化、智能材料、故障检测和数字信号处理等。

前言
第6章 系统及系统的时域分析
6.1 系统的描述
6.1.1 系统的数学模型
6.1.2 系统的框图表示
6.2 系统的性质
6.2.1 线性
6.2.2 时不变性
6.2.3 因果性
6.2.4 稳定性
6.3 连续系统的时域分析
6.3.1 零输入响应和零状态响应
6.3.2 冲激响应与阶跃响应
6.3.3 利用卷积积分求LTl连续系统的零状态响应
6.4 离散系统的时域分析
6.4.1 零输入响应和零状态响应
6.4.2 单位序列响应和单位阶跃响应
6.4.3 利用卷积和求LTl离散系统的零状态响应
6.5 系统的分类及LTl系统分析方法简介
6.6 小结
6.7 习题
参考文献

第7章 时域连续系统的频域分析
7.1 频率响应
7.2 周期信号激励下系统的响应
7.2.1 虚指数信号通过线性系统
7.2.2 正弦信号通过线性系统
7.2.3 非正弦周期信号通过线性系统
7.3 非周期信号激励下系统的响应
7.4 无失真传输
7.4.1 无失真传输的定义
7.4.2 无失真传输的条件
7.5 理想低通滤波器的响应
7.5.1 理想低通滤波器的冲激响应
7.5.2 理想低通滤波器的阶跃响应
7.6 小结
7.7 习题
参考文献

第8章 时域连续系统的复频域分析
8.1 连续系统的复频域分析法
8.1.1 微分方程的变换解
8.1.2 系统函数
8.1.3 电路的s域框图
8.1.4 系统的s域框图
8.1.5 信号流图与梅森公式
8.2 系统函数与系统特性
8.2.1 系统函数的零点与极点
8.2.2 系统函数与时域响应
8.2.3 系统函数与频域响应
8.3 LTl系统的稳定性
8.3.1 系统的稳定性
8.3.2 连续系统的稳定性准则
8.4 小结
8.5 习题
参考文献

第9章 时域离散系统的Z域分析
9.1 利用Z变换分析系统的频域特性
9.1.1 利用Z变换解差分方程
9.1.2 频率响应与系统函数
9.1.3 利用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
9.1.4 利用系统的零、极点分布分析系统的频率特性
9.2 几种特殊的时域离散系统
9.2.1 全通滤波器
9.2.2 梳状滤波器
9.2.3 最小相位延时系统
9.3 小结
9.4 习题
参考文献

第10章 无限长冲激响应数字滤波器的设计
10.1 数字滤波器
10.1.1 数字滤波器的滤波原理
10.1.2 数字滤波器的分类
10.1.3 数字滤波器的性能指标
10.1.4 数字滤波器设计方法简介
10.2 无限长冲激响应滤波器的基本网络结构
10.2.1 IIR数字滤波器的系统函数及差分方程
10.2.2 直接型结构
10.2.3 级联型结构
10.2.4 并联型结构
10.3 模拟滤波器的设计
10.3.1 模拟低通滤波器的技术指标
10.3.2 根据幅度平方函数确定系统函数
10.3.3 巴特沃斯低通滤波器的设计方法
10.3.4 切比雪夫低通滤波器的设计方法
10.3.5 模拟高通、带通和带阻滤波器的设计
10.4 利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器
10.4.1 冲激响应不变法
10.4.2 双线性变换法
10.4.3 数字低通滤波器的设计
10.4.4 数字高通、带通和带阻滤波器的设计
10.5 IIR数字滤波器的直接设计法
10.5.1 零极点累试法
10.5.2 频域最小均方误差法
10.5.3 时域直接设计法
10.6 小结
10.7 习题
参考文献

第11章 有限长冲激响应数字滤波器的设计
11.1 线性相位FIR数字滤波器的条件和特点
11.1.1 线性相位条件
11.1.2 线性相位FIR数字滤波器的幅频特性
11.1.3 线性相位FIR数字滤波器零点分布特点
11.2 FIR数字滤波器网络结构
11.2.1 直接型网络结构
11.2.2 级联型网络结构
11.2.3 线性相位FIR数字滤波器的网络结构
11.2.4 频率采样型结构
11.3 利用窗函数法设计FIR数字滤波器
11.3.1 窗函数法设计FIR数字滤波器的思路
11.3.2 几种常见的窗函数
11.3.3 窗函数法设计FIR数字滤波器的步骤
11.4 利用频率采样法设计FIR数字滤波器
11.4.1 用频率采样法设计线性相位滤波器的条件
11.4.2 逼近误差及其改进措施
11.5 利用切比雪夫逼近法设计FIR数字滤波器
11.5.1 切比雪夫最佳一致逼近误差准则
11.5.2 4种类型的线性相位滤波器统一表示
11.5.3 利用最佳一致逼近误差准则设计FIR数字滤波器j
11.6 小结
11.7 习题
参考文献

第12章 数字信号处理的硬件实现
12.1 信号量化的实现技术
12.1.1 A／D转换器的分类
12.1.2 A／D转换器的量化噪声
12.2 数字信号处理器
12.2.1 主流通用数字信号处理器及其基本特点
12.2.2 TM S320C6000系列DSP介绍
12.2.3 ADSP 2106x系列DSP介绍
12.3 小结
12.4 习题
参考文献

插图：


第6章 系统及系统的时域分析
所谓系统，是指相互依赖、相互作用的若干事物按一定规律组合而成的具有特定功能的整体。这种高度概括的定义有着极为丰富的内涵，它不仅包括了诸如机械、电路等所有的物理系统，还包含了政治、经济领域等社会经济学系统。因此，研究系统的基础理论，学习系统分析的基本方法具有重要意义。
人们在分析属性各异的各类系统时，常常抽去具体系统的物理或社会含义，而把它们抽象为理想化的模型，将系统中运动、变化的各种量（电压、电流、光强、力、位移、生物数量等）统称为信号，宏观地研究信号作用于系统的运动变化规律，揭示系统的一般性能，而不关心系统内部的各种细节。因此信号与系统的关系十分密切，有关它们的理论是相互渗透的。
系统理论包括系统分析与系统综合（设计）两方面的内容。系统分析是对已知的系统作各种特性的分析，而系统综合则是根据需要去设计满足性能要求的系统。综合是分析的逆问题，它的解答不一定是唯一的。系统分析的方法很多，可以分为时域分析和变换域分析两大类。时域分析法不涉及任何变换，直接求解方程，对系统的分析和计算全部在时间变量域内进行。这种方法直观，物理概念清楚，是学习各种变换域分析方法的基础。本章主要讨论系统的时域分析法，变换域分析法在本书的其他章节讲解。