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0.1　信息、信号与系统的研究对象1

0.1.1　信息、信号与系统的概念1

绪论1

0.1.2　信息、信号与系统理论2

0.1.3　信息、信号与系统理论的发展4

0.1.4 中华民族对信息、信号与系统理论的贡献5

0.2　信号的描述与类型5

0.2.1　信号的描述方法5

0.2.2　信号的分类6

0.3.1 系统的基本概念9

0.3　系统的描述和类型9

0.3.2　物理系统的分类11

0.3.3　线性时不变系统的分析方法15

第1章　信息与信息系统17

1.1　信息及传输系统模型17

1.2　信息的度量19

1.2.1　信源的数学模型19

1.2.2　信源的熵H（ ）22

1.2.3　信息量26

1.3　信道和信道容量27

1.3.1　信道的数学模型28

1.3.2　传输速率29

1.3.3　信道容量31

1.4　信息率失真函数R（D）34

1.4.1　失真的描述34

1.4.2　信息率失真函数36

1.5　编码38

1.5.1　信源编码39

1.5.2　信道编码42

思考题44

习题45

第2章　信号的频谱46

2.1　离散频谱46

2.1.1　周期信号的简谐波展开式46

2.1.2　离散频谱的概念49

2.1.3　某些典型信号的离散频谱51

2.1.4　离散频谱的性质57

2.2　连续频谱密度62

2.2.1　能量型信号的傅里叶积分展式62

2.2.2　连续频谱密度的概念64

2.2.3　一些典型信号的频谱密度67

2.2.4　频谱密度的性质73

2.3　功率谱与能量谱91

2.3.1　能量谱密度91

2.3.2　功率谱密度92

2.4　信号频谱的近似分析96

2.4.1　吉布斯（Gibbs）现象96

2.4.2　逗留相位原理97

2.4.3　短时频谱的概念103

2.5.1 离散傅里叶变换的概念104

2.5　离散信号的离散谱密度——离散傅里叶变换104

2.5.2 离散傅里叶变换的性质108

2.5.3　离散信号的离散傅里叶变换与其频谱密度的关系113

思考题115

习题115

第3章　信号的变换域分析123

3.1　信号的复频域分析——拉普拉斯（Laplace）变换123

3.1.1　拉普拉斯变换的基本概念123

3.1.2　拉普拉斯反变换的计算129

3.1.3　拉普拉斯变换与谱密度的关系131

3.2　离散信号在复z平面的分析——z变换134

3.2.1　z变换的基本概念134

3.2.2　z变换的性质143

3.2.3　z反变换的计算151

3.3　信号在希尔伯特空间的分析——希尔伯特（Hilbert）变换155

3.3.1　希尔伯转变换的基本概念156

3.3.2　希尔伯特变换的性质158

3.4　离散余弦变换161

习题164

思考题164

第4章　信号的时域分析169

4.1　信号的抽样169

4.1.1　抽样定理169

4.1.2　抽样过程中的频谱变化及与DFT的关系174

4.2　信号的振幅量化177

4.2.1　信号振幅的量化方法177

4.2.2　量化定理179

4.2.3　量化噪声的统计性质180

4.2.4　量化输出信噪比181

4.3.1 实信号及其主要特征182

4.3　实信号的复解析表示182

4.3.2　实信号的复解析表示形式184

4.3.3　简谐实信号的相量表示形式186

4.4　信号的相关分析187

4.4.1　信号的相关系数187

4.4.2　相关函数的概念191

4.4.3　相关函数的特性192

思考题196

习题196

5.1　随机信号的概念198

第5章　随机信号分析198

5.2　随机信号的统计分布描述199

5.2.1　随机信号的一维分布199

5.2.2　随机信号的多维分布201

5.2.3　随机信号的特征函数202

5.2.4　随机信号的联合概率分布203

5.3　随机信号的平均表征204

5.3.1 随机信号的集平均表征量204

5.3.2　随机信号的时间平均表征量213

5.3.3　各态历经性随机信号215

5.3.4　随机信号的功率谱217

5.4.1　高斯随机信号218

5.4　某些典型的随机信号218

5.4.2　白噪声221

5.4.3　窄带高斯随机信号223

5.4.4　均匀分布随机信号226

思考题227

习题227

6.1　连续线性时不变系统的微分方程分析230

6.1.1　微分方程的建立步骤230

第6章　连续线性时不变系统分析230

6.1.2　微分方程的传输算子表示233

6.1.3 系统响应——微分方程的解234

6.1.4　系统性能分析243

6.2　连续线性时不变系统的冲激响应分析245

6.2.1　冲激响应的概念和特性245

6.2.2　利用冲激响应h（t）求系统响应246

6.2.3 系统冲激响应h（t）的确定方法247

6.3　连续线性时不变系统的频域分析249

6.3.1 系统频率响应的概念和特性249

6.3.2　利用频率响应特性求系统的响应252

6.3.3　几种特殊系统的频率响应特性254

6.3.4　确定系统频率响应特性的方法257

6.4　连续线性时不变系统的复频域分析258

6.4.1 系统传输函数的概念和特性258

6.4.2 系统的信号流图260

6.4.3　传输函数的确定方法264

6.5　连续线性时不变系统的模拟265

思考题267

习题268

7.1 引言273

第7章　离散线性时不变系统分析273

7.2　离散线性时不变系统的差分方程分析274

7.2.1 差分方程的建立步骤274

7.2.2 系统响应——差分方程的解280

7.2.3　系统性能分析286

7.3　离散线性时不变系统的冲激（单位样值）响应分析289

7.3.1 冲激响应的概念和特性289

7.3.2　冲激响应h（n）的确定方法290

7.3.3 离散线性卷积的计算法292

7.4.1　脉冲传输函数的概念和特性297

7.4　离散线性时不变系统的复频域分析297

7.4.2　确定脉冲传输函数的方法299

7.5　离散线性时不变系统的频域分析301

7.5.1　频率响应的概念和特性301

7.5.2　频率响应的确定方法303

7.6　离散线性时不变系统的模拟305

思考题308

习题308

附录Ⅰ：常用周期信号的傅里叶级数及离散频谱313

附录313

附录Ⅱ：常见信号的频谱密度315

附录Ⅲ：连续信号的卷积（线性）表320

附录Ⅳ：离散信号的卷积（和）表（线性）321

附录Ⅴ：常用离散信号的z变换表322

附录Ⅵ：传输算子H（p）与h（t）的关系表323

附录Ⅶ：传输算子H（E）与h（n）的关系表324

附录Ⅷ：级数求和表324

附录Ⅸ：习题参考答案325

参考文献343