本書譯自Simon Haykin和Barry Van Veen原著「Signals and Syste-ms」,在這門課程中所學到有關計算方面的普遍性質,例如取樣概念,幾乎在每個電機工程的領域裡都是重要的一部分。雖說訊號與系統所跨越的這些領域在實際以及應用上,有其本質的不同,但訊號與系統的原則和工具仍然可以應用在這些領域。本書適用於大學、技術學院電子、電機、資工系的「訊號與系統」課程使用。
目錄
1 基本介紹11.1 何謂「訊號」？(WhatIsaSignal?)11.2 何謂「系統」？(WhatIsaSystem?)21.3 特定系統的概觀(OverviewofSpecificSystems)31.4 訊號的分類(ClassificationofSignals)181.5 訊號的基本運算(BasicOperationsonSignals)201.6 基本訊號(ElementarySignals)381.7 視為運算互連的系統(SystemsViewedasInterconnectionsofOperations)611.8 系統的特性(PropertiesofSystems)631.9 雜訊(Noise)781.10 專題範例(ThemeExamples)811.11 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)921.12 總結(Summary)992 線性非時變系統的時域表示法1132.1 簡介(Introduction)1132.2 摺積和(TheConvolutionSum)1142.3 摺積和的計算程序(ConvolutionSumEvaluationProcedure)1192.4 摺積積分(TheConvolutionIntegral)1332.5 摺積積分的計算程序(ConvolutionIntegralEvalutionProcedure)1352.6 LTI系統的互連(InterconnectionsofLTISystems)1482.7 LTI系統特性與脈衝響應之間的關係(RelationsbetweenLTISystemPropertiesandtheImpulseResponse)1542.8 步階響應(StepResponse)1622.9 LTI系統的微分和差分方程式表示法 (DifferentialandDifferenceEquationRepresentationsofLTISystems)1642.10 解微分及差分方程式(SolvingDifferentialandDifferenceEquations)1712.11 以微分或差分方程式描述系統的特性(CharacteristicsofSystemsDescribedbyDifferentialandDifferenceEquations)1822.12 方塊圖表示法(BlockDiagramRepresentations)1882.13 LTI系統的狀態變數描述法(State-VariableDescriptionsofLTISystems)1942.14 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)2032.15 總結(Summary)2103 訊號的傅立葉轉換與線性非時變系統2273.1 簡介(Introduction)2273.2 複數弦波與LTI系統的頻率響應 (ComplexSinusoidsandFrequencyResponseofLTISystems)2283.3 四種類型訊號的傅立葉表示法(FourierRepresentationsforFourClassesofSignals)2323.4 離散時間週期訊號：離散時間傅立葉級數 (Discrete-TimePeriodicSignals:TheDiscrete-TimeFourierSeries)2353.5 連續時間週期訊號：傅立葉級數 (Continuous-TimePeriodicSignals:TheFourierSeries)2493.6 離散時間非週期訊號：離散時間傅立葉轉換(Discrete-TimeNonperiodicSignals:TheDiscrete-TimeFourierTransform)2663.7 連續時間非週期訊號：傅立葉轉換 (Contiunous-TimeNonperiodicSgnal:TheFourierTransform)2793.8 傅立葉表示法的性質(PropertiesofFourierRepresentation)2913.9 線性與對稱性質(LinearityandSymmetryProperties)2933.10 摺積性質(ConvolutionProperty)2973.11 微分與積分性質(DifferentiationandIntegrationProperties)3113.12 時間平移與頻率平移性質(Time-andFrequency-ShiftProperties)3213.13 利用部分分式展開求逆傅立葉轉換(FindingInverseFourierTransformsbyUsingPartial-FractionExpansions)3273.14 乘法性質(MultiplicationProperty)3343.15 比例變換性質(ScalingProperties)3423.16 巴賽瓦關係(ParsevalRelationships)3463.17 時間頻寬乘積(Time-BandwidthProduct)3493.18 對偶性(Duality)3513.19 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)3573.20 總結(Summary)3664 傅立葉表示法對混合訊號類型的應用3894.1 簡介(Introduction)3894.2 週期訊號的傅立葉轉換表示法(FourierTransformRepresentationsofPeriodicSignals)3904.3 週期與非週期訊號混合時的乘積與摺積(ConvolutionandMultiplicationwithMixturesofPeriodicandNonperiodicSignals)3974.4 離散時間訊號的傅立葉轉換表示法 (FourierTransformRepresentationofDiscrete-TimeSignals)4084.5 取樣(Sampling)4134.6 從樣本重建連續時間訊號(ReconstructionofContinuous-TimeSignalsfromSamples)4234.7 連續時間訊號的離散時間處理(Discrete-TimeProcessingofContinuous-TimeSignals)4364.8 有限時間非週期訊號的傅立葉級數表示法(FourierSeriesRepresentationsofFinite-DurationNonperiodicSignals)4444.9 對於傅立葉轉換的離散時間傅立葉級數近似(TheDiscrete-TimeFourierSeriesApproximationtotheFourierTransform)4504.10 有效率的計算DTFS演算法(EfficientAlgorithmsforEvaluatingtheDTFS)4604.11 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)4634.12 總結(Summary)4675 在通訊系統上的應用4855.1 簡介(Introduction)4855.2 調變的類型(TypesofModulation)4865.3 調變的優點(BenefitsofModulation)4905.4 全調幅(FullAmplitudeModulation)4915.5 雙旁頻帶－載波抑制調變(DoubleSideband-SuppressedCarrierModulation)5025.6 正交載波多工處理(Quadrature-CarrierMultiplexing)5085.7 其它不同的調幅(OtherVariantsofAmplitudeModulation)5105.8 脈波振幅調變(Pulse-AmplitudeModulation)5145.9 多工處理(Multiplexing)5205.10 相位延遲與群體延遲(PhaseandGroupDelays)5255.11 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)5305.12 總結(Summary)5406 利用連續時間複數指數表示訊號：拉普拉斯轉換5516.1 簡介(Introduction)5516.2 拉普拉斯轉換(TheLaplaceTransform)5526.3 單邊拉普拉斯轉換(TheUnilateralLaplaceTransform)5606.4 單邊拉普拉斯轉換的特性(PropertiesoftheUnilateralLaplaceTransform)5616.5 反單邊拉普拉斯轉換(InversionoftheUnilateralLaplaceTransform)5676.6 解含有初始條件的微分方程式(SolvingDifferentialEquationswithInitialConditions)5736.7 拉普拉斯轉換在電路分析上的應用(LaplaceTransformMethodsinCircuitAnalysis)5796.8 雙邊拉普拉斯轉換的性質(PropertiesoftheBilateralLaplaceTransform)5826.9 收斂區間的性質(PropertiesoftheRegionofConvergenc)5856.10 反雙邊拉普拉斯轉換(InversionoftheBilateralLaplaceTransform)5906.11 轉移函數(TheTransferFunction)5956.12 因果性與穩定性(CausalityandStability)5996.13 從極點與零點求出頻率響應(DeterminingtheFrequencyResponsefromPolesandZerosi)6046.14 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)6186.15 總結(Summary)6227 利用離散時間複數指數表示訊號：z轉換6337.1 簡介(Introduction)6337.2 z轉換(Thez-Transform)6347.3 收斂區域的性質(PropertiesoftheRegionofConvergence)6427.4 z轉換的特性(Propertiesofthez-Transform)6487.5 反z轉換(Inversionofthez-Transform)6537.6 轉換函數(TheTransferFunction)6627.7 因果性和穩定性(CausalityandStability)6667.8 從極點和零點決定頻率響應(DeterminingtheFrequencyResponsefromPolesandZeros)6727.9 用來實現離散時間LTI系統的計算結構(ComputationalStructuresforImplementingDiscrete-TimeLTISystems)6787.10 單側轉換(TheUnilateralz-Transform)6827.11 利用MATLAB探索概念(ExploringConceptswithMATLAB)6887.12 總結(Summary)6928 濾波器與等化器的應用7038.1 簡介(Introduction)7038.2 不失真傳輸的條件(ConditionsforDistortionlessTransmission)7048.3 理想低通濾波器(IdealLow-PassFilters)7068.4 濾波器的設計(DesignofFilters)7138.5 近似函數(ApproximatingFunctions)7158.6 頻率的轉換(FrequencyTransformations)7218.7 被動濾波器(PassiveFilters)7248.8 數位濾波器(DigitalFilters)7258.9 FIR數位濾波器(FIRDigitalFilters)7268.10 IIR數位濾波器(IIRDigitalFilters)7368.11 線性失真(LinearDistortion)7418.12 等化作用(Equalization)7428.13 利用MATLAB來探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)7458.14 總結(Summary)7519 線性回饋系統的應用7599.1 簡介(Introduction)7599.2 回饋是什麼？(WhatIsFeedback?)7599.3 基本回饋觀念(BasicFeedbackConcepts)7619.4 靈敏度分析(SensitivityAnalysis)7649.5 回饋對於干擾或雜訊的影響(EffectofFeedbackonDisturbanceorNoise)7669.6 失真分析(DistortionAnalysis)7689.7 回饋的摘要評註(SummarizingRemarksonFeedback)7699.8 運算放大器(OperationalAmplifiers)7709.9 控制系統(ControlSystems)7769.10 低階系統的暫態響應(TransientResponseofLow-OrderSystems)7799.11 穩定性問題(TheStabilityProblem)7839.12 羅斯-赫維斯準則(Routh-HurwitzCriterion)7879.13 根軌跡法(RootLocusMethod)7909.14 奈奎斯特穩定準則(NyquistStabilityCriterion)8009.15 波德圖(BodeDiagram)8089.16 取樣後資料的系統(Sampled-DataSystems)8129.17 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)8239.18 總結(Summary)82810 結 論84310.1 簡 介(Introduction)84310.2 語音訊號:非穩固訊號的例子(SpeechSignals:AnExampleofNonstationarity) 84410.3 時間頻率分析(Time-FrequencyAnalysis)84510.4 非線性系統(NonlinearSystems)85710.5 適應濾波器(AdaptiveFilters)86410.6 總結(ConcludingRemarks)867附錄A 精選數學恆等式871A.1 三角學(Trigonometry)871A.2 複數(ComplexNumbers)872A.3 幾何級數(GeometricSeries)873A.4 定積分(DefiniteIntegrals)874A.5 矩陣(Matrices))875附錄B 部分分式展開877B.1 連續時間表示的部分分式展開(Partial-FractionExpansionsofContinuous-TimeRepresentations)877B.2 離散時間表示的部分分式展開(Partial-FractionExpansionsofdiscrete-TimeRepresentation)881附錄C 傅立葉表示法與其性質883C.1 基本的離散時間傅立葉級數對(Basicdiscrete-TimeFourierSeriesPairs)883C.2 基本的傅立葉級數對(BasicFourierSeriesPairs)884C.3 基本的離散時間傅立葉轉換對(Basicdiscrete-TimeFourierTransformPairs)884C.4 基本的傅立葉轉換對(BasicFourierTransformPairs)885C.5 週期訊號的傅立葉轉換對(FourierTransformPairsforPeriodicSignals)885C.6 週期訊號的離散時間傅立葉轉換對(discrete-TimeFourierTransformPairsforPeriodicSignals)886C.7 傅立葉表示法的特性(PropertiesofFourierRepresentations)887C.8 建立四種傅立葉表示法之間的關係(RelatingtheFourFourierRepresentations)889C.9 取樣與頻疊關係(SamplingandAliasingRelationships)889附錄D 拉普拉斯轉換與其性質891D.1 基本的拉普拉斯轉換(BasicLaplaceTransforms)891D.2 拉普拉斯轉換的性質(LAPLACETRANSFORMPROPERTIES)892附錄E z轉換與其性質895E.1 基本轉換(Basic-Transforms)895E.2 -轉換的性質(-TransformProperties)896附錄F MATLAB簡介897F.1 基本算數規則(BasicArithmeticRules)897F.2 變數與變數名稱(VariablesandVariableNames)898F.3 向量與矩陣(VectorsandMatrices))898F.4 在MATLAB中繪圖(PlottinginMATLAB)900F.5 M檔案(M-files)902F.6 額外協助(AdditionalHelp)903索引905
1 基本介紹11.1 何謂「訊號」？(WhatIsaSignal?)11.2 何謂「系統」？(WhatIsaSystem?)21.3 特定系統的概觀(OverviewofSpecificSystems)31.4 訊號的分類(ClassificationofSignals)181.5 訊號的基本運算(BasicOperationsonSignals)201.6 基本訊號(ElementarySignals)381.7 視為運算互連的系統(SystemsViewedasInterconnectionsofOperations)611.8 系統的特性(PropertiesofSystems)631.9 雜訊(Noise)781.10 專題範例(ThemeExamples)811.11 利用MATLAB探索觀念(ExploringConceptswithMATLAB)921.12 總結(Summary)992 線性非時變...
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