本着易于教学、便于自学的宗旨，本书深入浅出地介绍了信号与系统分析的基本理论和方法。採用连续和离散并行，先时域后变换域分析，从输入/输出描述到状态变数描述的顺序和结构。在内容上注重体现经典与现代的传承、连续与离散的类比、三种变换的逻辑联繫，注重信号与系统理论和方法的具体套用，并反映信号与系统的新理论和新技术。强调基本理论、基本概念和基本方法，注重难点和重点的解释与分析。每章配有小结和丰富精炼的例题和习题，书后附有部分习题参考答案。
本书可作为电子信息、通信、自动控制、电气工程、计算机等专业“信号与系统”课程的本科教材，也可供从事相关领域工作的教师、科技工作者自学参考使用，并可作为相关专业“信号与系统”课程的研究生入学考试参考书。

第1章　信号与系统概论　1

1.1　引言　1

1.2　信号的概念　1

1.2.1　信号的定义与描述　1

1.2.2　信号的分类　2

1.3　典型信号及其特性　5

1.3.1　连续时间信号　5

1.3.2　离散时间信号　14

1.4　信号的基本运算　16

1.4.1　连续时间信号的基本运算　16

1.4.2　离散时间信号的基本运算　18

1.5　信号的分解　20

1.5.1　直流分量与交流分量　20

1.5.2　偶分量与奇分量　20

1.5.3　脉冲分量线性组合　21

1.5.4　实部分量与虚部分量　22

1.6　系统的概念　22

1.6.1　系统的定义　22

1.6.2　系统的描述　23

1.6.3　系统的分类　24

1.7　信号与系统分析概述　28

1.8　本章小结　29

习题　30

第2章　连续时间系统的时域分析　35

2.1　引言　35

2.2　连续时间系统的描述及回响　35

2.2.1　连续时间LTI系统的数学模型　35

2.2.2　常係数微分方程的求解　36

2.2.3　初始条件的确定　38

2.3　零输入回响和零状态回响　43

2.3.1　零输入回响　43

2.3.2　零状态回响　44

2.4　冲激回响和阶跃回响　46

2.4.1　冲激回响　47

2.4.2　阶跃回响　49

2.5　卷积积分及其套用　51

2.5.1　卷积的计算　51

2.5.2　卷积的性质　53

2.5.3　卷积分析法　57

2.6　单位冲激回响表示的系统特性　58

2.6.1　因果性　59

2.6.2　稳定性　59

2.7　本章小结　60

习题　61

第3章　离散时间系统的时域分析　67

3.1　引言　67

3.2　离散时间系统的描述及回响　67

3.2.1　离散时间系统的数学模型　67

3.2.2　常係数差分方程的求解　69

3.3　零输入回响和零状态回响　72

3.3.1　零输入回响　72

3.3.2　零状态回响　74

3.4　单位样值回响和单位阶跃回响　76

3.4.1　单位样值回响　76

3.4.2　单位阶跃回响　78

3.5　卷积和及其套用　80

3.5.1　卷积和的定义　81

3.5.2　卷积和的性质　82

3.5.3　卷积和的计算　83

3.5.4　卷积和分析法　88

3.6　单位样值回响表示的系统特性　90

3.6.1　因果性　90

3.6.2　稳定性　90

3.7　本章小结　91

习题　91

第4章　连续时间信号与系统的频域分析　97

4.1　引言　97

4.2　信号的正交分解　97

4.2.1　正交矢量　97

4.2.2　正交函式集　98

4.2.3　信号的正交分解　99

4.3　周期信号的频谱——傅立叶级数　100

4.3.1　周期信号的傅立叶级数　100

4.3.2　周期信号的频谱　110

4.3.3　常见周期信号的频谱　114

4.4　傅立叶级数的性质　116

4.5　非周期信号的频谱——傅立叶变换　119

4.5.1　非周期信号的频谱函式　119

4.5.2　傅立叶变换存在的条件　122

4.5.3　常见非周期信号的频谱　123

4.6　傅立叶变换的性质　128

4.7　周期信号的傅立叶变换　141

4.7.1　傅立叶级数与傅立叶变换的关係　141

4.7.2　典型周期信号的傅立叶变换　142

4.7.3　一般周期函式的傅立叶变换　144

4.8　信号的功率频谱与能量频谱　146

4.8.1　功率频谱　146

4.8.2　能量频谱　148

4.9　连续时间系统的频域分析　149

4.9.1　连续时间系统的频率回响　149

4.9.2　非周期信号激励下的系统回响　150

4.9.3　周期信号激励下的系统回响　151

4.10　本章小结　154

习题　155

第5章　离散时间信号与系统的频域分析　163

5.1　引言　163

5.2　信号的抽样　163

5.2.1　连续时间信号的抽样　163

5.2.2　离散时间信号的抽样　169

5.3　离散非周期信号的频谱——离散时间傅立叶变换　171

5.3.1　离散时间傅立叶变换　171

5.3.2　离散时间傅立叶变换的性质　173

5.4　离散周期信号的频谱——离散傅立叶级数　175

5.4.1　离散傅立叶级数　175

5.4.2　离散傅立叶级数的性质　176

5.5　离散时间LTI系统的频域分析　177

5.5.1　离散时间LTI系统的频率回响　177

5.5.2　离散非周期序列通过系统的频域分析　178

5.5.3　离散周期序列通过系统回响的频域分析　179

5.6　本章小结　181

习题　181

第6章　连续时间信号与系统的复频域分析　183

6.1　引言　183

6.2　拉普拉斯变换　183

6.2.1　从傅立叶变换到拉普拉斯变换　183

6.2.2　拉普拉斯变换的收敛域　184

6.2.3　常见信号的拉普拉斯变换　185

6.3　拉普拉斯变换的性质　187

6.4　拉普拉斯反变换　194

6.4.1　部分分式法　194

6.4.2　围线积分法　198

6.5　连续时间LTI系统的复频域分析　199

6.5.1　连续时间LTI系统的系统函式　199

6.5.2　微分方程的复频域求解　200

6.5.3　电路系统的复频域分析　202

6.6　连续时间LTI系统的系统函式与系统特性　205

6.6.1　系统函式的零极点分布与时域特性　205

6.6.2　系统函式零极点分布与系统稳定性　206

6.6.3　系统函式零极点分布与频率特性　207

6.7　连续时间系统的模拟　208

6.7.1　连续系统的连线　208

6.7.2　连续系统的模拟　209

6.8　本章小结　212

习题　212

第7章　离散时间信号与系统的z域分析　217

7.1　引言　217

7.2　变换　217

7.2.1　变换的定义　217

7.2.2　变换的收敛域　218

7.2.3　常见信号的变换　220

7.3　变换的性质　221

7.4　反变换　226

7.4.1　幂级数展开法　226

7.4.2　部分分式法　227

7.5　离散时间系统的域分析　230

7.5.1　离散时间系统的系统函式　230

7.5.2　差分方程的域求解　231

7.6　离散时间系统的系统函式与系统特性　232

7.6.1　系统函式零极点分布与时域特性　232

7.6.2　系统函式零极点分布与系统稳定性　233

7.6.3　系统函式零极点分布与频率特性　234

7.7　离散时间系统的模拟　235

7.7.1　离散时间系统的连线　235

7.7.2　离散时间系统的模拟　236

7.8　本章小结　240

习题　241

第8章　信号与系统理论的套用　246

8.1　引言　246

8.2　信号的无失真传输　246

8.2.1　无失真传输的时域条件　246

8.2.2　无失真传输的频域条件　247

8.3　调製与解调　248

8.3.1　正弦幅度调製　248

8.3.2　正弦幅度解调　249

8.4　多路复用　250

8.4.1　频分复用　251

8.4.2　时分复用　252

8.5　信号滤波　253

8.5.1　滤波和滤波器　253

8.5.2　理想滤波器　254

8.5.3　模拟滤波器和数字滤波器　256

8.6　本章小结　260

习题　260

第9章　系统的状态变数分析　263

9.1　引言　263

9.2　系统的状态变数和状态方程　263

9.2.1　系统状态描述的基本概念　263

9.2.2　动态方程的一般形式　265

9.3　状态方程的建立　266

9.3.1　连续时间系统状态方程的建立　266

9.3.2　离散时间系统状态方程的建立　268

9.4　连续时间系统状态方程的求解　270

9.4.1　连续时间系统状态方程的时间域求解　271

9.4.2　连续时间系统状态方程的s域求解　273

9.5　离散时间系统状态方程的求解　276

9.5.1　离散时间系统状态方程的时间域求解　276

9.5.2　离散时间系统状态方程的域求解　278

9.6　系统的可控性与可观测性　280

9.6.1　系统的可控性　280

9.6.2　系统的可观测性　282

9.6.3　单输入单输出系统可控与可观性的约当规範型判据　283

9.7　本章小结　285

习题　285

附录A　常见信号的卷积　289

附录B　常见非周期信号的傅立叶变换　290

附录C　常见信号的拉普拉斯变换　294

附录D　常见序列的z变换　295

部分习题答案　296

参考文献　314