本书在保留第一版内容的基础上,在原有的信号与系统、线性时不变系统、周期信号的傅里叶级数表示、连续时间傅里叶变换、离散时间傅里叶变换、抽样、拉普拉斯变换和Z变换这八章内容的基础上,新增加状态变量表示一章。每章均包括学习要点、典型例题、思维导图和习题解答三部分。此外,为了有利于学生学习,每章通过扫描二维码的形式还增加了客观题线上作业,实现随时随地的用手机进行线上作业。书后还附有3~5套期末考试题和考研真题,供学生复习备考之用。
目前国内很多高校的信号与系统教学采用奥本海姆的教材,2012年编写出版的《信号与系统辅导与题解》一书很受学生的欢迎,成为一本畅销书,到目前为止已重印了16次,印数44000册,说明其质量高。第二版将在第一版的基础上新增状态变量表示一章,在每章增加了思维导图,以便于学生学习,此外为了有利于学生学习,结合当下互联网的发展,在全书每章都采用二维码的方式提供各章自测题,方便学生能用手机进行线上作业。不仅如此,还提供*近几年若干套信号与系统课程期末考试试题和信号与系统考研真题,这对于考研学子很有价值。
第二版前言奥本海姆教授主编的《信号与系统》(第2版)是信号与系统课程众多优秀教材之一,国内很多高校指定这本经典教材作为参考书。2012年我们应华中科技大学出版社之邀,结合我们的教学内容,编写了该教材的辅导书,对教材中大部分章节的知识点进行归纳总结,并对基础题做了详细解答。辅导书一经出版就成为当年的畅销书,迄今为止陪伴莘莘学子已有十余载。十余年间教育改革风起云涌,随着互联网技术的发展,微课、慕课、电子教材等新型教学形式不断涌现,由此带来了教学方式的改变。现在教师授课不再一味地满堂灌输所有知识点,而是利用网上共享的优秀教学资源,采用线上线下相结合的教学方式。华中科技大学电信学院的信号与线性系统课程紧跟时代步伐,不断革新。2018年在中国大学慕课平台上线了信号与线性系统慕课,2020年被评为湖北省线上一流课程;在微助教教学辅助平台上建设了课程资源;教学内容上增加了系统的状态变量表示。为了将课程建设成果分享给学生,我们决定编写《信号与系统辅导与题解》(第二版)。与《信号与系统辅导与题解》第一版相比,第二版有三个变化:第一是在每章后添加了自测题,自测题都来自我们的慕课和微助教资源库,可以通过扫描书中二维码的方式获得;第二是附加了三套期末考试题及三套考研真题,供读者在学完课程之后进行自我检测;第三是在第一版原有8章的基础上增加系统状态变量表示一章,即第二版总共9章。由于奥本海姆教材不包含状态模型的内容,因此选取Edward W. Kamen和Bonnie S. Heck所著《应用Web和MATLAB的信号与系统基础》(第二版)一书的第13章作为教学内容,这一章介绍现代控制理论采用的系统状态变量表示法,以及用时域方法表征和控制系统。在《信号与系统辅导与题解》(第二版)第9章中,典型例题和习题解答两个部分的题目均来自该教材第13章的课后习题。《信号与系统辅导与题解》(第二版)的第1~4章由陆三兰老师编写,第5~8章由宋琪老师编写,第9章由宋琪和陆三兰老师共同编写,全书由宋琪老师统稿。值得一提的是,我们在编写第二版时对第一版第1~8章的内容做了很多修订工作,希望给读者提供更好的学习体验。由于编者水平有限,书中难免有不妥和错误之处,恳请读者批评指正。编者2024年7月于华中科技大学前言信号与系统课程一般被认为是电子信息、通信及电气类专业的专业基础课程,但本领域权威专家奥本海姆教授认为,该课程中的一些核心的基本概念和基本方法,对于所有工科专业都是非常重要的。由美国国家工程院院士奥本海姆教授主编的《信号与系统》(第2版),是美国麻省理工学院(MIT)电气工程与计算机科学系的本科教材。该教材*早在1999年由清华大学出版社与Prentice Hall公司合作推出的大学计算机教育丛书(影印版)项目中被首次引入国内,21世纪初又由电子工业出版社与Pearson Education北亚洲有限公司合作出版。虽然电子工业出版社也引进了其他一些信号与系统教材,但这本教材很经典,不仅内容丰富,条理清楚,习题数量多,而且实际应用介绍很多,习题按照由易到难,由理论到实际,有层次地合理地安排。不仅有利于教师教学,也有利于学生自学。华中科技大学自2002年首次在提高班的信号与系统课程中使用这本教材,2005年开始在电子与信息工程系的信号与系统双语教学中使用这本教材。由于学时所限,我们一般只讲解了教材的第1~5章,第7章的前3节,第9章和第10章。通过这些年的教学,我们非常了解学生在学习这门课程,以及使用这本教材中的一些普遍性的问题。为了帮助学生学好这门课程,掌握本课程的基本理论和基本方法,深入理解物理意义,我们总结了教学经验,编写了这本辅导教材和习题解答。本书第1~4章由陆三兰老师编写,第5~8章由宋琪老师编写,全书由宋琪老师统稿。感谢华中科技大学出版社的大力支持。由于编者水平有限,书中难免有不妥和错误之处,恳请读者批评指正。编者2012年3月于华中科技大学
宋琪,副教授,华中科技大学电信系,信息课程组组长。1988.9~1992.6:西南交通大学,计算机科学及其应用专业,学士学位1992.9~1995.6:华中理工大学,电子与信息工程系,硕士学位1995.7~迄今:留校任教,其中1999.9~2005.10: 华中科技大学电子与信息工程系,博士学位 主持完成校教学改革研究项目:学科平台课程信号与系统的建设与研究,2009.6 2014.3~2015.12:主持校自主创新基金:数字水印技术在移动支付中的应用研究2013~2014:主持一般纵向项目:无人xx红外成像对地观测设备研究2011~2012:主持省基金项目:电子商务平台系统中的数字水印应用研究2010~2011:主持横向项目:无线控制器、以太网交换机自动化测试脚本研究开发2008~2010:参与国基金项目:联合基图像稀疏表示理论研究及其应用
信号与系统辅导与题解(第二版)目录目录第1章信号与系统1.1学习要点1.1.1信号1.1.2几种基本信号1.1.3系统1.1.4系统的性质1.2典型例题1.3习题解答第2章线性时不变系统2.1学习要点2.1.1离散时间LTI系统2.1.2连续时间LTI系统2.1.3线性时不变系统的性质2.1.4用微分方程描述的LTI系统2.1.5用差分方程描述的LTI系统2.1.6奇异函数2.2典型例题2.3习题解答第3章周期信号的傅里叶级数表示3.1学习要点3.1.1LTI系统对复指数信号的响应3.1.2连续时间周期信号的傅里叶级数表示3.1.3连续时间傅里叶级数(CTFS)性质3.1.4离散时间周期信号的傅里叶级数表示3.1.5离散时间傅里叶级数(DTFS)性质3.1.6傅里叶级数与LTI系统3.2典型例题3.3习题解答第4章连续时间傅里叶变换4.1学习要点4.1.1非周期信号的表示:连续时间傅里叶变换4.1.2周期信号的傅里叶变换4.1.3连续时间傅里叶变换(CTFT)的性质4.1.4连续时间LTI系统的频率响应4.1.5滤波4.1.6带宽4.2典型例题4.3习题解答第5章离散时间傅里叶变换5.1学习要点5.1.1离散时间傅里叶变换5.1.2离散时间傅里叶变换(DTFT)与连续时间傅里叶变换(CTFT)的区别5.1.3离散时间傅里叶变换的收敛性5.1.4周期序列的傅里叶变换5.1.5离散时间傅里叶变换的性质5.1.6由线性常系数差分方程所描述的离散LTI系统5.2典型例题5.3习题解答第6章采样6.1学习要点6.1.1冲激串采样6.1.2采样定理6.1.3利用内插由采样点重建信号6.1.4连续时间信号的离散时间处理6.2典型例题6.3习题解答第7章拉普拉斯变换7.1学习要点7.1.1拉普拉斯变换及其与CTFT的关系7.1.2拉普拉斯变换的收敛域(ROC)7.1.3拉普拉斯逆变换7.1.4拉普拉斯变换的性质7.1.5用几何作图法由极零点分布图求傅里叶变换7.1.6用拉普拉斯变换表征和分析LTI系统7.1.7连续时间系统的方框图表示7.1.8单边拉普拉斯变换7.2典型例题7.3习题解答第8章z变换8.1学习要点8.1.1z变换及其与DTFT的关系8.1.2z变换的收敛域(ROC)8.1.3逆z变换8.1.4z变换的性质8.1.5用几何作图法由极零点分布图求傅里叶变换8.1.6用z变换表征和分析LTI系统8.1.7离散时间系统的方框图表示8.1.8单边z变换8.2典型例题8.3习题解答第9章系统状态变量表示9.1学习要点9.1.1状态模型9.1.2状态模型的建立及与输入输出模型之间的转换9.1.3连续时间系统状态方程的求解9.1.4离散时间系统状态方程的求解9.1.5等效的状态表示9.2典型例题9.3习题解答期末考试题(一)期末考试题(二)期末考试题(三)考研真题(一)考研真题(二)考研真题(三)参考文献